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Nuovo strumento molecolare per segnare le mutazioni con esattezza del DNA fra migliaia di celle

Gli scienziati hanno progettato un nuovo strumento molecolare, “LigAmp definito,„ per segnare le mutazioni con esattezza fra migliaia di celle, l'equivalente del DNA di ricerca un errore singolo in un'intera libreria dei libri. Studi di preliminare in un piccolo numero di in linee cellulari e di manifestazione che dei liquidi organici la prova ultrasensibile può contribuire per individuare il cancro microscopico e la farmacoresistenza del HIV.

“Altre prove molecolari lo rendono molto difficile individuare una mutazione in una cella particolare circondata da migliaia di altre celle che non hanno la mutazione,„ dice James Eshleman, M.D., Ph.D., che piombo lo studio con i colleghi dal dipartimento di Johns Hopkins di patologia e del centro del Cancro di Kimmel. “LigAmp essenzialmente filtra “disturbo„ di sfondo causato dalle celle normali e rivela le mutazioni specifiche.„

I ricercatori dicono che le prove sensibili per individuare le mutazioni potrebbero identificare il cancro in pazienti ad ad alto rischio per la malattia. Tali prove potrebbero anche contribuire ad individuare una ricorrenza di cancro riflettendo se il numero delle mutazioni aumenta sopra un valore di soglia predeterminato.

Oltre a rilevazione del cancro, il mutazione-cercatore di Hopkins sembra capace di individuare il HIV resistente alla droga. Il gruppo lo ha provato sui campioni di sangue da una manciata di pazienti con il HIV ed ha individuato gli errori nel virus stesso del DNA che lo rendono resistente a determinate droghe di antiretroviral. I risultati delle analisi di nuova prova sono pubblicati nell'emissione di novembre dei metodi della natura.

“Abbiamo progettato LigAmp per migliorare come cerchiamo le variazioni estremamente sottili in DNA virale e cellulare,„ diciamo Eshleman, un professore associato di patologia e dell'oncologia ed il direttore associato per il laboratorio di sistemi diagnostici del DNA a Johns Hopkins. “Il codice molecolare delle celle normali può sembrare identico a cancerogeno eccezione fatta per un singolo gradino nella scala-struttura del DNA.„

I lavori sperimentali creando “un magnete„ molecolare con un'affinità per l'errore del DNA, anche conosciuta come una mutazione puntiforme. Se la mutazione è trovata, il magnete lega a ed inserisce un gene batterico. Il gene batterico servisce da bandiera rossa e produce un colore fluorescente visibile ai programmi informatici potenti.

Nei loro studi, i ricercatori di Hopkins hanno provato LigAmp sulle linee cellulari del tumore del colon, sul sangue dai pazienti di HIV e sul liquido dalle condotte pancreatiche dei malati di cancro. Le singole mutazioni nelle celle di tumore del colon e nei virus resistenti alla droga del HIV sono state individuate alle diluizioni di fino a 1 in 10.000 molecole. Le mutazioni del gene KRAS2 sono state individuate nei campioni fluidi della condotta da tre pazienti di cancro del pancreas, che egualmente hanno corrisposto alle mutazioni trovate nei loro tumori. LigAmp egualmente ha individuato una mutazione di farmacoresistenza, chiamata K103N, in campioni di sangue da tre pazienti di HIV.

Ulteriore analisi di LigAmp con le più grandi dimensioni del campione e dei comitati accecati dei campioni clinici corrente è in corso.

“Alcuni studi iniziali indicano che possiamo cercare simultaneamente le mutazioni differenti e quantificare il numero delle molecole mutate presenti. Ciò può aiutarci a costruire i comitati degli indicatori del cancro per la schermatura ed a determinare il minimo o gli alti livelli della mutazione.„

Il finanziamento per questa ricerca è stato fornito dal fondo della restituzione della sigaretta di Maryland, dall'istituto nazionale contro il cancro e dall'istituto nazionale dell'allergia e delle malattie infettive.

I colleghi di Johns Hopkins che lavorano con Eshleman sono Chanjuan Shi, Susan Eshleman, Dana Jones, Noriyoshi Fukushima, Li Hua, Antony Parker, Charles Yeo, Ralph Hruban e Michael Goggins.