Naukowcy z Columbia University i New York Genome Center opracowali metodę szybkiego i dokładnego identyfikowania DNA dowolnych komórek. Technologia opisana w czasopiśmie eLife może mieć wiele zastosowań – od identyfikacji ofiar katastrofy po analizowanie miejsc zbrodni. Ale jego najbardziej bezpośrednie zastosowanie to poszukiwanie zakażonych lub patologicznych komórek nowotworowych.
Oprogramowanie jest zaprojektowane do działania na MinION – narzędziu wielkości karty kredytowej, które ściąga pasma DNA przez mikroskopijne pory i odczytuje sekwencje nukleotydów. Dzięki niewielkim rozmiarom będzie możliwe zbadanie bakterii i wirusów w terenie. Na razie jednak przez wysoki poziom błędu i duże luki w sekwencjonowaniu ograniczono jego zastosowanie do komórek ludzkich.
W innowacyjnym dwuetapowym procesie tworzenia projektu naukowcy zarysowują nowy sposób wykorzystania wartego 1000 USD MinION – stworzenia bazy danych genetycznych dostępnych online. W ten sposób będzie można szybko potwierdzić tożsamość ludzi i komórek za pomocą ich DNA z niemal doskonałą dokładnością.
Testy urządzenia pokazują, że metoda może potwierdzić tożsamość osoby po sprawdzeniu krzyżowym między 60 a 300 wariantami. Na przykład w ciągu kilku minut MinION zweryfikował tożsamość głównej autorki badania, dr Sophie Zaaijer.
Aby to zrobić, MinION porównywał odczyt genomu dr Zaaijer, pobranego z komórek policzkowych, z profilem referencyjnym przechowywanym wśród 31 000 innych genomów w publicznej bazie danych DNA.
Naukowcy twierdzą, że ich technika przypomina zdolność mózgu do odróżnienia ptaka na podstawie kilku charakterystycznych cech w abstrakcyjnym rysunku linii Picassa. Genetyczny szkic komórki genowej stworzony przez MinION jest analizowany w kontekście rosnącej bazy szkiców – podobnie niepełnych profili genetycznych.
– Korzystając z naszej metody, potrzebujemy tylko kilku odczytów DNA, aby znaleźć dopasowanie do osoby w bazie danych – mówi dr Zaaijer.
Najbardziej obiecującym zastosowaniem „szkicowania MinIONów" może być tanie narzędzie do uwierzytelniania komórek w badaniach eksperymentalnych. Dla naukowców to prawdziwa gratka. Można będzie szybko dopasować szczep komórek białaczkowych sekwencjonowanych przez MinION do pliku referencyjnego w bazie danych. Diagnostyka stanie się szybka i precyzyjna.
Z uwagi na to, że brakuje drogiej aparatury potrzebnej do samodzielnego oznaczania linii komórkowych, większość badaczy je pomija albo wysyła kultury do specjalistycznych laboratoriów. To może opóźnić diagnozę, ważne odkrycia i leczenie. Gdyby dostępna była łatwiejsza, szybsza i tańsza alternatywa, większość naukowców bardzo chętnie by z niej skorzystała.
