Ultrashort细胞无DNA显示器官移植的健康
![Associate Professor Iwijn De Vlaminck, right, and graduate student Philip Burnham, center, look on as Min Seong Kim '18 works at the biosafety cabinet. Credit: Sarah Nickerson/Biomedical Engineering Ultrashort细胞无DNA显示器官移植的健康](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2016/ultrashortce.jpg)
当细胞死亡时,无论是否通过细胞凋亡或坏死,那些细胞中发现的DNA和其他分子都不会消失。它们在血流中结束,可以提取劣化的位和碎片。
由于其暴露于血液中的酶,但仍然是癌症,妊娠和器官移植的强大监测工具,这种无细胞DNA(CFDNA)降解。一个相当近期的突破是对唐氏综合征的病症的产前试验,因为可以在母亲的血液中检测到胎儿CFDNA的碎片。
现在,借用在古代过去的研究中使用的基因组学技术,康奈尔研究生已经提出了一种诊断工具,可以通过分析CFDNA来打开移植收件人的立即将窗户进入移植受援者。
Philip Burnham是Iwijn de Vlaminck Lab,罗伯特N.Noyce助理教授的博士生,在生命科学和技术助理教授提出了使用短链DNA文库制备,用于在肺移植受者的血浆中测序CFDNA的测序。DNA文库是一系列已被克隆到组中的DNA片段,使得研究人员可以分离所需的研究碎片。
实验室的论文“单链DNA文库制剂揭开了血浆中超短细胞DNA的起源和多样性”,在线公布于6月14日在自然期刊上科学报告。伯纳姆,第三年研究生在物理和生物医学工程中,是实验室首次出版工作的主要作者。
鉴定CFDNA的来源 - 其中一些来自线粒体,细胞中的能量生产者 - 可以帮助确定移植的器官是否受伤或被拒绝。
“施主的线粒体序列与接受者的线粒体序列不同,因此通过执行此序列分析,您可以告诉他们,”De Valaminck说。“当细胞受伤时,它们释放线粒体DNA,并鉴于您可以通过患者区分供体的DNA,您可以通过执行这些测量来量化伤害。”
2012年,德国人类学家马蒂亚斯Meyer发表了一篇关于Denisovans的研究 - 从40,000年前的人类的研究 - 以及使用单链DNA文库制备方法来序列Denisovan基因组。
核体DNA - 细胞中发现的DNA - 可以使用双链DNA适配器进行调节,但这不是40,000岁的遗传物质的选择。从旧骨骼收集的DNA降解并以短链 - 与许多类型的CFDNA相同。
“所以菲尔决定将这些概念应用于血液中的DNA,”De Vlaminck说。“当他这样做时,我们发现了相当多样的DNA分子。”
该组从六次双肺等血浆中培养了40种CFDNA样品移植收件人并使用单链和双链库制备测试。单链法证明了比鉴定超短CFDNA(短于100个碱基对)的常规双链方法更有效,这表明它也能够更好地配备胎儿和肿瘤监测。
理想情况下,通过这种方法,移植接收者可以了解新器官如何通过简单的验血来响应。目前,唯一一个知道的唯一途径 - 在某些情况下,在第一年最多10个中,De Valaminck说。
“你可以更频繁地做[血液测试],如果它更敏感,希望如果出现问题,你可以稍早介入,”他说。
本集团希望其方法将导致CFDNA分析更广泛地使用,而不仅仅是在移植病例中。
“现在,我们在一个漂亮的模型系统中工作 - 如果我们在肺移植接受者中看到供体DNA,那么我们就知道它来自肺部,”伯德姆说。“但我们的推动真的很难是能够开始看DNA的组织来自未经证实我们正在寻找和耦合的能力识别来自微生物CFDNA的潜在病原体的能力。”
该方法还应该证明有效地检测感染,这是移植患者的关注。免疫抑制剂减少器官排斥的风险,但留下易受感染的患者。
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