一种使不可见和可见的新方法打开了液体活检的未知领域

先进的技术使得科学家越来越多地在患者的血液和尿液样本中寻找癌症和其他健康问题的微小迹象。这些“液体活组织检查”比传统的活组织检查侵入性更小，并且可以提供关于体内正在发生的事情的信息，而不仅仅是在单个部位。

现在，密歇根大学rougier癌症中心的研究人员开发了一种新方法，可以去除在血浆中发现的微小RNA片段的遗传指纹，传统的RNA测序方法无法看到这些片段。

这些信使RNA和长非编码RNA可以提供全身基因活动的重要线索——包括在特定器官中活跃的基因或与某些疾病(如癌症)相关的基因——因此它们可以作为许多疾病的潜在生物标志物。

“我们相信有各种潜在的临床应用，”密歇根大学医学院内科医学博士兼医学和医学院系生物医学工程博士Muneesh Tewari说。工程。“例如，在癌症方面，我们很高兴应用这种方法来尝试检测免疫疗法中自身免疫副作用的最早迹象。还有早期发现癌症的可能性，因为有一个很长的非编码RNA，对某些癌症类型是公平和特异的。”

Tewari是5月3日在EMBO发表的一项研究的高级作者，该研究描述了这种新方法，并证明了它在骨髓移植患者研究中的有效性。

从想法到概念证明

这项研究是由Maria Giraldez博士和Ryan Spengler博士领导的，Maria giral dez博士是博士后研究员，现在是西班牙塞维利亚生物医学研究所的教员，这是十多年工作的高潮。

2008年，华盛顿西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心的Tewari和他的同事发表了一篇论文，描述了在检测血浆中肿瘤微小RNA方面的突破。

然而，这种方法的缺点是它不能检测更常见和器官特异性类型的RNA，它们通常以片段的形式存在。

“这项新研究的真正创新是认识到这些其他类型的RNA被省略了，因为它们简单而关键的差异，阻止了它们出现在血浆测序结果中，”Tewari解释说。“我们使用酶来定制这些片段的末端，以便它们可以在测序中显示。这个相对简单的步骤表明，是的，血液中有成千上万的这些额外的基因转录物。”

这个问题的第二个关键部分是开发一种方法，能够可靠地对大量测序数据进行分类，以过滤掉假阳性，并确保结果准确——科学家称之为“高度严格的生物信息学分析管道”。

“我们必须弄清楚如何从噪声中分离信号——如何从细菌和病毒RNA以及我们自己的基因组中去除不相关的遗传物质，这将为数据添加噪声，”领导该数据的斯宾格勒说。分析。“当序列非常短时，它们可能会意外地匹配人类基因组中的多个位置，很难说它们真正来自哪个基因。”

这种被称为磷酸化RNA-seq的新方法，由于片段末端的定制方式，首次在使用计划的RNA池的实验中得到验证——因此科学家们提前知道确切的结果应该是什么。然后，为了证明它可以在真实环境中工作，该方法每周在两名接受骨髓移植的患者的血浆样本上进行测试。

“我们可以跟踪移植后骨髓重塑的标志，以及指示肝损伤的血浆RNA的变化——这与我们所知的医疗记录结果一致，”Tewari说。

临床医生和研究人员的新工具

Tewari指出，phosphor-RNA-seq具有发现科学的潜在应用和更直接的应用。

“就基础科学而言，现在我们知道血液中漂浮着成千上万的这种RNA，这就提出了它们为什么存在以及它们可能具有什么功能的问题，”他说。“但更直接的应用是，我们现在可以更好地读取人类转录组——全身基因的活动——血浆样本，这可以为我们提供关于健康和疾病状态的新信息。

“我认为这是概念验证研究，但我希望随着我们不断改进技术，使其他研究人员更容易使用，它可能会应用于许多不同的疾病领域和身体系统，”特瓦里补充说。

Tewari还强调了工作的协作和跨学科性质，这需要实验室，计算和临床专业知识。

“这正是我来密歇根的原因，”他说。“能够通过医学专业和科学学科之间令人兴奋的合作，将实验室研究引入临床。”

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