使隐形可见新方法打开液体活检的未探索领域

推进技术使科学家们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”的侵入性低于传统活组织检查，并且可以提供有关身体发生情况的信息，而不仅仅是在单个部位。

现在，密歇根大学罗杰尔癌症中心的研究人员已经开发出一种新方法，用于解除血浆中发现的RNA微小片段的遗传指纹，这是传统RNA测序方法所不能看到的。

这些信使RNA和长的非编码RNA可以提供关于整个身体基因活动的重要线索 - 包括在特定器官中有活性或与某些疾病(如癌症)相关的基因 - 因此可以作为潜在的生物标志物适用于许多条件。

“我们相信，有各种各样的潜在临床应用，”密歇根大学医学院内科医学博士，医学院和医学院联合部门生物医学工程博士Muneesh Tewari说。工程学。“例如，在癌症方面，我们很高兴应用这种方法试图检测免疫疗法中自身免疫副作用的最早迹象。还有可能早期发现癌症，因为有很长的非编码RNA是公平的特定于某些癌症类型。“

Tewari是5月3日在EMBO杂志上发表的一项研究的资深作者，该研究描述了这种新方法并证明了其在骨髓移植患者研究中的有效性。

从想法到概念验证

这项研究由博士后研究员Maria Giraldez博士领导，他现在是西班牙塞维利亚生物医学研究所的一名教员，以及Ryan Spengler，Ph.D。- 是十多年工作的高潮。

2008年，当时在华盛顿州西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心的Tewari及其同事发表了一篇论文，描述了检测血浆中肿瘤微小RNA的突破。

然而，该方法的缺点是它无法检测到更常见和器官特异性类型的RNA，这些RNA通常以片段形式存在。

“这项新研究的真正创新是认识到这些其他类型的RNA被遗漏，因为它们具有简单但关键的差异，使它们无法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，以便它们在测序中显示出来。而这个相对简单的步骤显示，是的，血液中有数千个这些额外的基因转录物。”

这个难题的第二个关键部分是开发一种方法，可以对大量的测序数据进行可靠的分类，以滤除误报并确保准确的结果 - 科学家称之为“高严格的生物信息学分析管道”。

“我们必须弄清楚如何将信号与噪音分开 - 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，这会给数据增加噪音，”领导数据的斯宾格勒说。分析。“当序列非常短时，它们可能偶然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。”

这种称为磷酸化RNA-seq的新方法，因为片段末端的定制方式，首先在使用策划的RNA池的实验中得到验证 - 因此科学家们提前知道准确的结果应该是什么样的。然后，为了证明它可以在真实环境中工作，该方法在每周从两名在UM进行骨髓移植的患者收集的血浆样品上进行测试。

“我们可以追踪移植后骨髓重建的标志，以及指示肝脏损伤的血浆RNA的变化 - 这与我们所知道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，Phospho-RNA-seq具有发现科学和更直接应用的潜在应用。

“在基础科学方面，现在我们知道有数千种这些RNA漂浮在血液中，它引发了人们对它们为什么存在以及它们可能具有什么功能的质疑，”他说。“但更直接的应用是，我们现在能够更好地阅读人体转录组 - 全身基因的活动 - 血浆样本，这可以为我们提供有关健康和疾病状态的新信息。

“我将此视为概念验证研究，但我希望随着我们不断改进技术并使其更容易被其他研究人员使用，它可能会被应用于许多不同的疾病领域和身体系统，”Tewari补充道。

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。

“这正是我来到密歇根州的原因，”他说，“能够通过医学专业和科学学科的激动人心的合作，进行进入诊所的长凳研究。”