En mere følsom enhed til karakterisering af DNA i blodcirkulationen

Udviklet og patenteret i 2012 og 2014 i Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS-CNRS) og implementeret industrielt af Picometrics-Technologies, BIABooster-teknologien karakteriserer DNA med ny præcision og følsomhed. Når det bruges til at analysere resterende DNA, der cirkulerer i blodet, det har identificeret lovende signaturer til overvågning af patienter med cancer. Disse underskrifter, præsenteret den 20. marts 2018 udgave af Analytisk kemi , kunne bekræftes af en større undersøgelse ledet af hold ved Université Paris Descartes, INSERM, AP-HM og AP-HP (Hôpital Européen Georges-Pompidou).

I den menneskelige krop, lejlighedsvis celledød omsættes til nedbrydning og frigivelse af DNA, som derefter cirkulerer i blodet, før det elimineres. Tidligere undersøgelser har vist, at kræftpatienter har høje niveauer af DNA-fragmenter i blodet. Imidlertid, faktorer som en rig kost eller fysisk anstrengelse kan også være ansvarlige for høje niveauer af DNA-fragmenter. BIABooster opnår følsom og hurtig analyse på DNA-molekyler, åbne nye veje for forbedret karakterisering af sammensætningen af ​​denne resterende DNA-fraktion i blodet og derfor specifikation af dens oprindelse.

For at analysere DNA, BIABooster-enheden fungerer i to in-line koncentrations- og separationstrin. Først, DNA'et koncentreres via et system af kapillærer dannet af krydset mellem en lille kapillær og en anden med et større tværsnit. Forskerne laver en opløsning, der indeholder DNA-strømmen ind i den store kapillær og bruger et elektrisk felt med lav amplitude til at bremse migration. Ændringen i strømningshastighed og elektrisk felt i indsnævringen stopper DNA'et og koncentrerer det som en "wafer". Denne wafer frigives derefter gennem det progressive fald i det elektriske felt, som også adskiller fragmenterne efter størrelse.

Forskerne har brugt BIABooster siden 2016 og har defineret en protokol præsenteret i Analytical Chemistry. Om cirka tyve minutter, værktøjet detekterer DNA op til en koncentration på 10 fg/μL. Det bestemmer koncentrationen og størrelsen af ​​en prøve med, henholdsvis, præcision på 20% og 3%. Det har vist sig at være særligt velegnet til at tackle DNA-profilen i blodcirkulationen for raske frivillige eller patienter med kræft, både hvad angår koncentration og størrelsesprofil.

Ud over den tekniske kunnen, forskerne besluttede at bruge denne enhed til at analysere omkring hundrede kliniske prøver fra patienter med cancer, der kom fra Hôpital Européen Georges-Pompidou AP-HP og AP-HM hospitalerne. Deres første resultater bekræfter, at tilstedeværelsen af ​​DNA med lav molekylvægt i store mængder kan være relevant klinisk information til patientovervågning.