科學(xué)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(dǎo)致癌癥、自身免疫、神經(jīng)變性和心血管疾病等疾病。這個(gè)新工具可以在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中對基因研究發(fā)現(xiàn)的數(shù)千個(gè)DNA突變進(jìn)行調(diào)查，指導(dǎo)先進(jìn)診斷和治療的發(fā)展。
這項(xiàng)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(xì)胞中數(shù)千種遺傳變化的影響，并將這些變化與這些細(xì)胞的運(yùn)作方式直接聯(lián)系起來。這提供了一個(gè)全面的視角，研究人員可以從中找出導(dǎo)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(xué)》雜志上的這項(xiàng)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(xué)研究所(EMBL- ebi)的合作者將scSNV-seq應(yīng)用于血癌基因JAK1。該技術(shù)準(zhǔn)確地評估了JAK1突變的影響，首次揭示了某些突變導(dǎo)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(xì)胞類型的多功能性，包括難以培養(yǎng)的原代細(xì)胞，如T細(xì)胞和干細(xì)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(yīng)用scSNV-seq可以改變對驅(qū)動(dòng)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(fù)雜疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)。
人類遺傳學(xué)的進(jìn)步與DNA測序技術(shù)的日益可負(fù)擔(dān)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(shí)依賴于繁瑣的手工過程。
當(dāng)使用先進(jìn)的基因編輯工具引入定義的基因突變時(shí)，使用當(dāng)前的篩選方法，很難區(qū)分編輯不起作用的細(xì)胞和成功引入無害變化而不影響細(xì)胞行為的細(xì)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(gè)問題，這種技術(shù)直接將細(xì)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(tuán)隊(duì)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(xì)胞行為的影響。
他們證明scSNV-seq可以準(zhǔn)確地將不同類型的遺傳變化分為三類:良性、導(dǎo)致功能喪失和改變功能。他們表明，某些突變導(dǎo)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(xiàng)研究的第一作者、Wellcome Sanger研究所的Sarah Cooper博士說:“在一個(gè)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(shí)代，scSNV-seq填補(bǔ)了研究T細(xì)胞和神經(jīng)元等挑戰(zhàn)性細(xì)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(fēng)險(xiǎn)變異對腦細(xì)胞的影響。”
這項(xiàng)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(xì)胞的行為聯(lián)系起來，揭示出以前的技術(shù)無法單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的下游影響。”這項(xiàng)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） | 
