Až 90 % lidí bez diagnózy: Nová „origami“ metoda z Cambridge zrychlí odhalení neurodegenerativních chorob
InovaceVědci vyvinuli novou techniku, která by mohla výrazně urychlit a zpřesnit diagnostiku řady genetických poruch, včetně forem svalové dystrofie, Huntingtonovy choroby a amyotrofické laterální sklerózy (ALS).
Vědci vyvinuli novou techniku, která by mohla výrazně urychlit a zpřesnit diagnostiku řady genetických poruch, včetně forem svalové dystrofie, Huntingtonovy choroby a amyotrofické laterální sklerózy (ALS). Tato metoda, vyvinutá týmem pod vedením University v Cambridge, využívá vzorky RNA, které jsou nataženy do specifických tvarů, a drobné skleněné otvory známé jako nanopóry, k analýze úseků RNA, které se zmnožily daleko za svou normální délku.
Tato rozšířená opakující se sekvence narušuje buněčnou mašinérii a může spouštět stavy známé jako poruchy expanze opakování, které postihují přibližně jednoho z 280 lidí. Vědci uvádějí, že až 90 % lidí s těmito poruchami zůstává nediagnostikovaných, což podtrhuje naléhavou potřebu rychlého a cenově dostupného testu pro určení velikosti těchto opakování. Měření těchto expanzí je však notoricky obtížné, neboť jejich velikost často ovlivňuje nástup a závažnost onemocnění.
Současné techniky, jako je polymerázová řetězová reakce (PCR), mohou zkreslovat skutečnou délku opakované sekce, zatímco novější sekvenační metody často narážejí na chyby v opakovaných úsecích. Přesné určení velikosti expanzí je přitom klíčové pro diagnózu, protože symptomy často závisí na tom, jak velká se opakující se oblast stala. Například u vrozeného syndromu centrální hypoventilace může rozdíl pouhých šesti opakování rozhodnout, zda novorozenec má normální kontrolu dýchání, nebo zažívá nebezpečné selhání dýchání během spánku.
Ve spolupráci s kolegy z Bělehradské univerzity v Srbsku natáhli vědci z Cambridge molekuly RNA do označených nanostruktur pomocí krátkých úseků DNA a poté tyto struktury protáhli nanopórem. Jak molekuly procházely pórem, vytvářely elektrický signál, jehož vzor odpovídal tvaru RNA, včetně počtu opakování. Tato „RNA origami“ metoda dosáhla rozlišení pouhých 18 nukleotidů – základních stavebních kamenů RNA a DNA – což je dostatečné k rozlišení zdravých a s nemocí spojených opakujících se úseků. Výsledky byly publikovány v časopise Nature Communications.
Schopnost detekovat takto jemné rozdíly s minimálním množstvím RNA je obzvláště důležitá vzhledem k malému množství pacientského materiálu, které je často k dispozici v klinickém prostředí. Ačkoliv tým dosáhl slibných výsledků v laboratoři, doufá, že technologii zdokonalí natolik, aby ji bylo možné škálovat na komerční platformu. Společnost Cambridge Nucleomics, založená profesorem Ulrichem Keyserem, již pracuje na vývoji této metody do diagnostické platformy. V dlouhodobém horizontu by tato technika mohla sloužit k monitorování reakce na terapie modifikující onemocnění, které se očekávají v nadcházejících letech.