Rychlejší stanovení genetické diagnózy HCH

14. ledna 2019

Prodloužené segmenty DNA jsou příčinou Huntingtonovy nemoci i dalších mozkových poruch. Vědci vyvinuli metodu, jak rychle a snadno určit délku mutovaných genů.

Nemocné s Huntingtonovou nemocí sužují škubavé pohyby a ubývající mentální schopnosti. Tento stav vede ke smrti, obvykle 15–20 let po určení diagnózy. Příčinou nemoci je oblast v genu huntingtinu, která je delší než u zdravých lidí. Mutace destruuje mozkové buňky.

Výsledek měření za pět minut

Zjistit délku tohoto genu představuje zdlouhavou laboratorní prácí a v současné době trvá více než pět hodin. Tým Vincenta Diona, držitele profesury při SNSF (Swiss National Science Foundation) na Univerzitě v Lausanne, spolu se svými spolupracovníky z Toulouse vyvinul spolehlivou metodu pro měření úseku DNA zodpovědného za nemoc, které poskytuje výsledek během pěti minut. Celá diagnóza se tak zrychlila více než třikrát.

Pro analýzu tým získá DNA z krevních buněk, zvětší danou oblast a určí její velikost pomocí nově vyvinutého čipu. Tento čip má dvě malé nálevkovité komory o šíři zlomku milimetru. Komory jsou vystaveny elektrickému napětí a tlaku, díky čemuž se oddělí elektricky nabité částečky podle své velikosti. Menší zlomky jsou tlačeny dolů do „trychtýře" víc než velké části. Přidáním fluorescenčního barviva mohou vědci snadno detekovat přesnou pozici fragmentů pod mikroskopem a určit jejich délku.

Různá délka fragmentů DNA je způsobena opakováním tří nukleotidů genetického kódu (CAG) – typického pro trinukleotidové nemoci jako je Huntingtonova choroba. Mutace vede k destruktivním změnám v kódovaném proteinu, které nejsou v současné době zcela objasněny, ale o proteinu produkovaném mutovaným genem se ví, že je toxický pro mozkové buňky. Zdraví lidé mají těchto opakování 35 nebo méně, zatímco většina pacientů má 40 nebo více. Znát přesnou délku je důležité pro předpovídání a řízení léčby nevyléčitelného onemocnění. „Naše metoda je citlivější a rychlejší než současně používané metody," říká Vincent Dion.

Projekt probíhal ve spolupráci se skupinou Auréliena Bancauda z Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes z Toulouse, který tento přístroj vyvinul a patentoval. Licenci získala společnost Picometrics Technologies, která už přístroj vyrábí pod názvem µLAS.

Vystřižení chybných opakování

Huntingtonova nemoc je pouze jednou z více než dvaceti známých trinukleotidových nemocí. Další jsou spinocerebelárni ataxie, syndrom fragilního X, myotonická dystrofie a Friedrichova ataxie.

zdroj: Swiss National Science Foundation (SNSF)

překlad: Zuzana Maurová