改进的方法分离细胞外RNA

这是关键的第一步治疗从中风到癌症:及时、准确的诊断。今天,医生往往依赖于生物标记,如心肌肌钙蛋白、血液中的蛋白质出现心脏病发作后,帮助他们找出与病人发生了什么。

但生物标志物提供的信息可以是有限的。对于一些疾病,例如,他们可以用来确定疾病拥有先进的多远,但没有阐明如何在未来很快就会进步。和其他疾病,根本没有有用的生物标志物。

现在,在一个突破,可能导致强大的新方法来诊断和跟踪范围广泛的医疗条件,洛克菲勒大学的科学家设计了一种改进的方法,分离和识别微小RNA在人类血液制品的碎片。最重要的是,在项目的过程中,他们发现他们的一个研究参与者有一个极不寻常的RNA在他的血液浓度完全意外的发现了一个正在进行的后续研究。

难以捉摸的分数

新方法克服了令人生畏的技术障碍和建立所谓的细胞外RNA作为一个潜在的可靠的生物标志物。exRNA,也称,释放多种细胞,包括肿瘤细胞和血液中循环的。

“我们可以调查RNA的成千上万的片段,与所有类型的细胞起源,”托马斯·Tuschl说,RNA分子生物学实验室的负责人。识别特定的组织产生exRNA,他补充说,随着其分子结构和丰富的循环,“拥有巨大的潜力检测疾病过程和发现新的异常。”

意识到潜在的他们需要捕获和分析exRNA从身体组织和器官如肝脏和心脏。先前的努力受到了极少量的血液制剂的材料(血浆和血清)研究人员在他们的实验中使用。超过99%的exRNA血清样本来自血液细胞,因此很难隔离剩余百分之一流接触的器官和组织循环,这是有趣的部分潜在的生物标记物。

让事情更糟的是,核酸酶迅速分解任何数量的exRNA样本。

招聘的机器人

涉及多个细分的新方法,制备和处理的血浆和血清样本测试,解决了长期存在的不足问题,其他优势。

“每一步都可以由机器人液体处理系统,”洛克菲勒研究助理克洛斯马克斯说,这项新研究的第一作者,这是本月发表在《美国国家科学院院刊》上。完全自动化的系统比之前更快方法和允许大规模筛选。

“我们可以处理数以百计的样本和容易互相进行比较,“Tuschl说。“那是不可能的。”

在开发新技术,研究人员处理和分析共312份血液样本收集来自13个健康受试者,包括男性和女性,在两个月的时间。这个计划旨在回答另一个关键问题是exRNA-does随着时间的推移保持稳定?

稳定是至关重要的生物标志物,除此之外,通常需要定期监测在长期的临床研究。结果证实,受试者的循环exRNA来自肌肉、神经内分泌和上皮细胞,在成分和浓度保持一致的两个月。

除了展示的速度和有效性的新方法,研究还考察了性别的影响,食物摄入和其他因素对受试者的exRNA profiles-information很重要知道发展中exRNA-detection未来临床使用的工具。研究人员得出结论,性别有轻微的影响,其他因素,包括月经周期,没有可衡量的影响,不需要被控制在一个测试。

一个奇怪的情况

目前,新的和改进的方法来筛查exRNA仍然是实验性的,且成本高昂。

“但是测序技术倾向于变得更便宜和更有效的每隔几个月,”马克斯说。”在某种程度上,隔离和分析exRNA的循环可能成为一个具有成本效益的方式定期监控重要的生理变化,并可能允许的早期检测疾病。”

至于意想不到的发现,它涉及“研究主题P12,“一个人被发现有至少两倍exRNA血浆和血清中其他志愿者学习。“我们没有预料到,”马克斯说。“我们从未见过这种情况。”

团队的发现证实了有效性和灵敏度的方法,和加强对exRNA可靠biomarker-P12 exRNA概要文件保持稳定的整整一年。此外,它打开了一个全新的在他们的研究。

起初,他们认为P12可能患有癌症或其他严重疾病,但核磁共振成像和其他医疗测试回来正常。的高浓度exRNA是唯一不寻常的事他的血。

所以研究者从研究13人与236人的一项新研究,并且可能已经发现了另一个人与一个exRNA概要文件类似于P12的。

“如果这是在10000年,它不会很有趣,”Tuschl说,“因为它是一种罕见的基因病。“但几百一分之一表明一个更常见的异常,可能是临床上重要的。

“例如,”他说,“我们认为这些异常高水平可以获得自身免疫有关,因为循环核酸免疫刺激也可以。但这是投机在这一点上。”

后续研究继续研究人员寻求答案。

这篇文章被转载材料所提供的洛克菲勒大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

马克斯,K。伯特伦,K。Akat, K。Bogardus, K。李,J。、& Morozov p . et al。(2018)。人血浆和血清细胞外小RNA参考资料和临床实用程序。美国国家科学院院刊》上,115 (23),E5334-E5343。doi: 10.1073 / pnas.1714397115