科學家們已經(jīng)開發(fā)出一種新的篩選工具，以揭示遺傳變化如何影響基因活性，并可能導致癌癥、自身免疫、神經(jīng)變性和心血管疾病等疾病。這個新工具可以在一個實驗中對基因研究發(fā)現(xiàn)的數(shù)千個DNA突變進行調(diào)查，指導先進診斷和治療的發(fā)展。
這項名為scSNV-seq的技術(shù)使研究人員能夠快速評估以前從未篩選過的細胞中數(shù)千種遺傳變化的影響，并將這些變化與這些細胞的運作方式直接聯(lián)系起來。這提供了一個全面的視角，研究人員可以從中找出導致疾病的突變。這將為開發(fā)靶向治療提供重要的見解。
在發(fā)表在《基因組生物學》雜志上的這項新研究中，來自Wellcome Sanger研究所的研究人員及其在Open Targets和EMBL的歐洲生物信息學研究所(EMBL- ebi)的合作者將scSNV-seq應用于血癌基因JAK1。該技術(shù)準確地評估了JAK1突變的影響，首次揭示了某些突變導致不同狀態(tài)之間的“中途”表型循環(huán)。這在以前的方法下是不可能的。
該技術(shù)旨在展示跨細胞類型的多功能性，包括難以培養(yǎng)的原代細胞，如T細胞和干細胞衍生的神經(jīng)元，以及各種編輯方法，如堿基編輯和初始編輯。大規(guī)模應用scSNV-seq可以改變對驅(qū)動癌癥的遺傳變化的理解，并解碼阿爾茨海默氏癥、關(guān)節(jié)炎、糖尿病和其他復雜疾病的遺傳風險。
人類遺傳學的進步與DNA測序技術(shù)的日益可負擔性相結(jié)合，揭示了數(shù)十萬種與疾病相關(guān)的基因變異，這些變異正以驚人的速度增加。然而，解釋它們的工具落后了，有時依賴于繁瑣的手工過程。
當使用先進的基因編輯工具引入定義的基因突變時，使用當前的篩選方法，很難區(qū)分編輯不起作用的細胞和成功引入無害變化而不影響細胞行為的細胞。
Wellcome Sanger研究所的研究人員和他們的合作者開始用一種新的篩選技術(shù)：scSNV-seq來解決這個問題，這種技術(shù)直接將細胞基因型中的特定遺傳信息與其基因活性結(jié)合起來。該團隊通過改變與炎癥和癌癥有關(guān)的JAK1基因中的特定DNA堿基來測試scSNV-seq的有效性，以研究它們對細胞行為的影響。
他們證明scSNV-seq可以準確地將不同類型的遺傳變化分為三類:良性、導致功能喪失和改變功能。他們表明，某些突變導致了不同狀態(tài)之間的中間表型循環(huán)——在現(xiàn)有的方法下是不可能觀察到的。
這項研究的第一作者、Wellcome Sanger研究所的Sarah Cooper博士說:“在一個發(fā)現(xiàn)遺傳變異的速度超過我們解釋其影響的能力的時代，scSNV-seq填補了研究T細胞和神經(jīng)元等挑戰(zhàn)性細胞的主要空白。”我們已經(jīng)用它來闡明阿爾茨海默病和帕金森病風險變異對腦細胞的影響。”
這項研究的資深作者安德魯·巴塞特博士說:“我們的技術(shù)能夠直接將突變的影響與細胞的行為聯(lián)系起來，揭示出以前的技術(shù)無法單獨實現(xiàn)的下游影響。”這項技術(shù)加快了對致病基因突變的識別，這將有助于更好的診斷，加深我們對疾病的分子理解，為更有針對性和更有效的治療鋪平道路。”
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-2） | 
