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Technique nouvelle d'analyse de l'expression des gènes peut exactement et rapidement mesurer l'ARN

Une collaboration d'Université de l'Illinois et de Mayo a expliqué une technique nouvelle d'analyse de l'expression des gènes qui peut exactement mesurer des niveaux d'ARN rapidement et directement à partir d'un échantillon de tissu cancéreux tout en préservant l'information spatiale en travers du tissu --quelque chose que les méthodes conventionnelles ne peuvent pas faire. La technique de l'expression du gène de l'équipe est décrite dans un papier publié dans l'édition en ligne des transmissions de nature.

Selon professeur Rashid Bashir de bio-ingénierie de l'Illinois, les méthodes existantes d'expression du gène ont des limitations. « Elles sont encombrantes et ralentissent, prenant des heures ou même beaucoup de jours pour faire l'analyse en travers de juste un prélèvement de tissu, » a dit Bashir, codirigeants de l'équipe de recherche, qui est un professeur discerné par Grainger de la bio-ingénierie et de l'université de Carle l'Illinois de l'adjoint au doyen d'exécutif de médicament. « Notre technique fait l'analyse entière en travers de la part de tissu en deux heures ou moins. »

Les méthodes existantes peuvent mesurer les protéines, qui sont produites après l'information génétique ou les directives ont découlée de l'ADN et de l'ARN. Ces méthodes de protéine-mesure sont compliquées et exigent les anticorps qui n'existent pas pour certaines protéines.

« Notre méthode peut trouver l'expression de l'ARN messager, qui peut fournir l'analyse complémentaire que juste la concentration protéique finale, » a dit Bashir.

L'outil spatial pixelated d'expression du gène peut analyser un prélèvement de tissu entier et recenser des cellules cancéreuses dans un procédé qui prend moins de deux heures.

L'outil spatial pixelated d'expression du gène peut analyser un prélèvement de tissu entier et recenser des cellules cancéreuses dans un procédé qui prend moins de deux heures.

M. Farhad Kosari, un professeur adjoint de Co-fil d'équipe de recherche des biochimies et de la biologie moléculaire chez la Mayo Clinic, envisage leur technique neuve pourrait être employé un jour dans les laboratoires de recherche ainsi que la clinique. « Si vous étudiiez des micro-environnements de tumeur, vous voudriez connaître quels gènes sont exprimés à un emplacement spécifique de la tumeur, » avez dit Kosari. « Cette capacité de regarder l'expression localisée des gènes est actuel faite avec l'hybridation in situ de fluorescence (FISH), mais notre technique est beaucoup plus rapide et plus quantitative. »

De plus, l'ARN messager (ARNm) obtiendra l'information génétique plus précise. « En analysant des modèles animaux et des xénogreffes, il peut y avoir d'activité hétérospécifique de l'anticorps d'objectif avec de l'antigène d'hôte menant aux signes de faux positif et erreur dans l'analyse, » a dit l'étudiant au doctorat Anurup Ganguli, le premier auteur de bio-ingénierie de l'Illinois de l'étude.

L'équipe a produit une puce de silicium d'ongle-taille qui contient un choix de plus de 5.000 puits en forme de pyramide avec les arêtes acérées. Quand un échantillon de tissu cancéreux de taille d'un centimètre est mis sur la frite il est automatiquement coupé en centaines ou milliers de pièces minuscules qui s'analysent en parallèle utilisant une technologie existante connue sous le nom d'amplification isotherme assistée de boucle (VOYANT).

Selon Ganguli, une fois que le tissu est coupé et mis dans les puits fondamentaux sur le microprocesseur, des milliers de réactions indépendantes de VOYANT de volume de picoliter sont exécutés dans chacun puits directement du tissu sans besoin de n'importe quelle purification d'analyte.

« La microdissection de saisie de laser (LCM) suivie de la purification et de l'amplification en aval a été employée dans le passé pour regarder des régions spécifiques des prélèvements de tissu souillés et analyser l'hétérogénéité dans l'échantillon, » Kosari a dit. « Notre technique est assimilée à exécuter plus de 5.000 opérations de LCM avec l'amplification en aval dans un pas à pas sur un microprocesseur. »

Ganguli a expliqué la technique neuve utilisant les xénogreffes humaines gelées de tissu de prostate développées chez les souris. En moins de deux heures, il pouvait amplifier et analyser l'ARNm de TOP2A, une enzyme nucléaire et la borne connue de l'agressivité du cancer de la prostate.

« Nos pixelates d'approche le prélèvement de tissu entier et peuvent recenser ceux très que peu de cellules qui peuvent être cancéreuses, » ont dit Bashir. « Il n'y a pas aucune technique en existence qui prend le tissu cru à l'amplification d'acide nucléique tandis que maintenir l'information spatiale préservait. »

La technique neuve peut également être utile un jour pour les médecins de aide et les pathologistes déterminent les marges de tumeur, qui pourraient améliorer les résultats des chirurgies du cancer.

L'équipe continue à travailler à la technique d'expression du gène et vise à l'employer pour tracer des mutations génétiques pour le poumon et les cancers du sein, en plus du cancer de la prostate. Ils travaillent également pour réduire la taille des puits sur la frite en dessous des 100 x 100 microns actuels. Cette modification aura en pouvant examiner différentes cellules à plus de haute résolution.