DNA-klemme for at fange kræft, før den udvikler sig

Som led i et internationalt forskningsprojekt, et team af forskere har udviklet en DNA-klemme, der kan påvise mutationer på DNA-niveau med større effektivitet end de metoder, der er i brug i øjeblikket. Deres arbejde kunne lette hurtig screening af de sygdomme, der har et genetisk grundlag, såsom kræft, og levere nye værktøjer til mere avanceret nanoteknologi. Resultaterne af denne forskning offentliggøres i denne måned i tidsskriftet ACS Nano .

På vej mod en ny generation af screeningstests

Et stigende antal genetiske mutationer er blevet identificeret som risikofaktorer for udvikling af kræft og mange andre sygdomme. Adskillige forskningsgrupper har forsøgt at udvikle hurtige og billige screeningsmetoder til påvisning af disse mutationer. "Resultaterne af vores undersøgelse har betydelige implikationer inden for området diagnostik og terapi, " siger professor Francesco Ricci, "fordi DNA-klemmen kan tilpasses til at give et fluorescerende signal i nærvær af DNA-sekvenser med mutationer med høj risiko for visse typer cancer. Fordelen ved vores fluorescensklemme, sammenlignet med andre detektionsmetoder, er, at det gør det muligt at skelne mellem mutant og ikke-mutant DNA med meget større effektivitet. Denne information er kritisk, fordi den fortæller patienterne, hvilke kræftformer de er i risiko for eller har."

"Naturen er en konstant inspirationskilde i udviklingen af ​​teknologier, " siger professor Alexis Vallée-Bélisle. "F.eks. ud over at revolutionere vores forståelse af, hvordan livet fungerer, Watsons opdagelse af DNA-dobbelthelixen, Crick og Franklin i 1953 inspirerede også udviklingen af ​​mange diagnostiske tests, der bruger den stærke affinitet mellem to komplementære DNA-strenge til at detektere mutationer."

"Imidlertid, det er også kendt, at DNA kan adoptere mange andre arkitekturer, inklusive tredobbelte helixer, som opnås i DNA-sekvenser rige på purin (A, G) og pyrimidin (T, C) baser, " siger forskeren Andrea Idili, første forfatter til undersøgelsen. "Inspireret af disse naturlige tredobbelte helixer, vi udviklede en DNA-baseret klemme til at danne en tredobbelt helix, hvis specificitet er ti gange større end en dobbelt helix tillader."

"Ud over de åbenlyse anvendelser i diagnosticering af genetiske sygdomme, Jeg tror, ​​at dette arbejde vil bane vejen for nye applikationer relateret til området DNA-baserede nanostrukturer og nanomaskiner, " bemærker professor Kevin Plaxco, University of California, Santa Barbara. "Sådanne nanomaskiner kan i sidste ende have en stor indflydelse på mange aspekter af sundhedsvæsenet i fremtiden."

"Det næste trin er at teste klemmen på menneskelige prøver, og hvis det lykkes, det vil begynde kommercialiseringsprocessen, " slutter professor Vallée-Bélisle.