В диагностической медицине биопсия, при которой образец ткани извлекается для анализа, является обычным инструментом для выявления многих состояний. Но у этого подхода есть несколько недостатков – он может быть болезненным, не всегда удаляет пораженную ткань и может использоваться только на достаточно запущенной стадии заболевания, что в некоторых случаях делает его слишком поздно для вмешательства. Эти опасения побудили исследователей искать менее инвазивные и более точные варианты диагностики.
Профессор Нир Фридман и доктор Ронен Саде из Института естественных наук и Школы компьютерной инженерии опубликовали исследование в Nature Biotechnology которое показывает, как широкий спектр заболеваний может быть обнаружен с помощью простого анализа крови. . Тест позволяет лаборантам идентифицировать и определять состояние мертвых клеток по всему телу и таким образом диагностировать различные заболевания, включая рак и болезни сердца и печени.
Тест даже способен идентифицировать специфические маркеры, которые могут различаться у пациентов, страдающих одними и теми же типами опухолевых образований, что может помочь врачам разработать индивидуальные методы лечения для отдельных пациентов.
Тест основан на естественном процессе, при котором каждый день миллионы клеток нашего тела умирают и заменяются новыми. Когда клетки умирают, их ДНК фрагментируется, и некоторые из этих фрагментов ДНК достигают крови и могут быть обнаружены методами секвенирования ДНК. Однако все наши клетки имеют одинаковую последовательность ДНК, и поэтому простое секвенирование ДНК не может определить, из каких клеток она произошла. Хотя последовательность ДНК в клетках идентична, способ организации ДНК в клетке существенно отличается.
ДНК упакована в нуклеосомы, небольшие повторяющиеся структуры, содержащие специализированные белки, называемые гистонами. На гистоновых белках клетки записывают уникальный химический код, который может рассказать нам об идентичности клетки и даже о биологических и патологических процессах, происходящих в ней. В последние годы многочисленные исследования успешно разработали процесс, с помощью которого можно идентифицировать эту информацию и, таким образом, выявить аномальную клеточную активность.
Новый подход, предложенный исследователями Еврейского университета, профессором Фридманом и доктором Роненом Саде, позволяет точно считывать эту информацию из ДНК в крови и использовать ее для определения природы заболевания или опухоли, где именно в теле она находится. найдены и даже насколько они развиты.
Подход основан на анализе эпигенетической информации внутри клетки, методе, который в последние годы все больше совершенствуется.
В результате этих научных достижений мы поняли, что если эта информация сохраняется в структуре ДНК в крови, мы могли бы использовать эти данные для определения тканевого источника мертвых клеток и генов, которые были активны в этих самых клетках. . Основываясь на этих выводах, мы можем раскрыть ключевые подробности о здоровье пациента. Мы можем лучше понять, почему клетки погибли, будь то инфекция или рак, и на основании этого лучше понять, как развивается болезнь »
Профессор Нир Фридман, Институт наук о жизни и Школа компьютерной инженерии
Наряду с очевидными диагностическими преимуществами этого процесса, этот тест также неинвазивен и намного дешевле, чем традиционные биопсии. Доктор Ронен Садех сказал: «Мы надеемся, что такой подход позволит раньше диагностировать болезнь и поможет врачам более эффективно лечить пациентов».
Осознавая потенциал этого подхода и то, как эта технология может быть настолько полезной для диагностических и терапевтических целей, мы создали компанию Senseera, которая будет участвовать в клинических испытаниях в партнерстве с крупными фармацевтическими компаниями с целью реализации этого инновационного подхода. доступны для пациентов »
Источник:
Еврейский университет Иерусалима
Ссылка на журнал:
Садех, Р., и др. . (2021) ChIP-seq нуклеосом, свободных от плазматических клеток, идентифицирует программы экспрессии генов исходных клеток. Природная биотехнология . doi.org/10.1038/s41587-020-00775-6.
Диэнай