Dziękuję. Posłuchaj tego artykułu, korzystając z odtwarzacza powyżej. ✖

Pomimo szybkich postępów w testach genetycznych w ostatnich dekadach, ponad połowa osób na świecie z podejrzeniem mendelowskich zaburzeń genetycznych nie ma dokładnej diagnozy molekularnej. Inni przechodzą ponad sześć lat testów, zanim zostanie postawiona diagnoza. Teraz badacze i naukowcy KAUST w całej Arabii Saudyjskiej opracowali NanoRanger, dokładną i szybką metodę genetycznej diagnozy takich chorób w ciągu kilku godzin.

„Dokładna, wydajna diagnostyka genomiczna jest pilnie potrzebna, aby poprawić wyniki leczenia pacjentów i ułatwić przesiewowe badania nosicielstwa” — mówi Yingzi Zhang, doktorantka w KAUST, nadzorowana przez Mo Li. „Badanie to jest zgodne z wizją Arabii Saudyjskiej na rok 2030 — rozwijanie opieki zdrowotnej poprzez innowacje w celu poprawy jakości życia wszystkich obywateli”.

Zaburzenia mendelowskie — w tym zaburzenia układu nerwowego i rozwoju intelektualnego — są spowodowane albo przez zmianę w jednym konkretnym genie, albo przez nieprawidłową rearanżację w jednym segmencie genomu. Każda choroba ma określony „punkt przerwania” — genomiczne położenie wariantu strukturalnego, w którym DNA jest usuwane, rearanżowane lub odwrócone.

Chociaż te warianty można zidentyfikować za pomocą tradycyjnych technik przesiewowych, sama złożoność przegrupowań oznacza, że ​​często są one pomijane. Choroby mendlowskie są dziedziczne, szczególnie jeśli oboje rodzice są nosicielami tego samego wadliwego segmentu. Takie choroby są bardziej powszechne w regionach, w których powszechne jest zawieranie małżeństw między spokrewnionymi osobami (pokrewieństwo).

„NanoRanger wykorzystuje proste strategie biologii molekularnej do „wyławiania” regionów genomu, w których podejrzewa się występowanie złożonych mutacji, delecji lub przegrupowań” – mówi Li.

Technika ta jest opłacalna i wymaga jedynie niewielkiej ilości DNA od pacjenta lub podejrzanego nosiciela. NanoRanger pobiera próbkę genomowego DNA i używa molekularnych nożyczek zwanych enzymami restrykcyjnymi, aby fragmentować DNA na fragmenty o tych samych sekwencjach końcowych. Te fragmenty są następnie samoistnie łączone w okręgi i amplifikowane, co ułatwia namierzanie i sekwencjonowanie interesujących regionów genomowych przy użyciu technologii sekwencjonowania długich odczytów Oxford Nanopore Tecnologies.

„Dzięki naszemu opracowanemu na zamówienie narzędziu do analizy danych NanoRanger dokładnie mapuje punkty przerwania w rozdzielczości pojedynczej pary zasad, zapewniając szczegółowy obraz, który pomaga zdiagnozować zaburzenie genetyczne” — mówi Zhang. „Diagnoza może być szybka, nawet w 12 minut po początkowym sekwencjonowaniu, co jest przełomem”.

W badaniach przeprowadzonych we współpracy z grupą saudyjskich klinicystów pod przewodnictwem Fowzan Alkuraya w King Faisal Specialist Hospital & Research Center, NanoRanger pomyślnie zidentyfikował precyzyjne punkty przerwania w 13 rodzinnych przypadkach zaburzeń genomicznych, które zostały pominięte przez konwencjonalne testy genetyczne. Korzystając z tych punktów przerwania, naukowcy przebadali następnie status nosiciela spokrewnionych członków rodziny i 1000 zdrowych Saudyjczyków.

Metoda testowania skłoniła jedną z saudyjskich par biorących udział w badaniu do podjęcia decyzji o zapłodnieniu in vitro, po tym jak u obojga stwierdzono obecność delecji genomu będącej przyczyną dziedzicznej choroby mendlowskiej.

„Złożyliśmy wniosek patentowy i planujemy zintegrować NanoRanger ze standardowymi procedurami diagnostycznymi, aby zapewnić kompleksowy zestaw narzędzi do zastosowań klinicznych, zarówno tutaj w Arabii Saudyjskiej, jak i na całym świecie” – podsumowuje Li.

Odniesienie: Zhang Y, Bi C, Nadeef S i in. NanoRanger umożliwia szybkie wykrywanie zaburzeń genomicznych na poziomie pojedynczych par zasad. Śr.. doi: 10.1016/j.medj.2024.07.003

Niniejszy artykuł został ponownie opublikowany z następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z podanym źródłem. Nasza polityka publikacji komunikatów prasowych jest dostępna Tutaj.