Ny teknik lader læger forudsige sygdommens sværhedsgrad

Et internationalt team af forskere har fundet en måde at diagnosticere sygdom og forudsige patientforløb ved blot at måle utroligt små ændringer i interaktioner mellem molekyler inde i kroppen. Den enkle nye teknik kunne tilbyde langt overlegne forudsigelser af sygdommens sværhedsgrad i en lang række tilstande med en genetisk komponent, som Alzheimers, autisme, Kræft, kardiovaskulær sygdom, diabetes, fedme, skizofreni og depression.

Genmutationer, der forårsager sygdom, ændrer fysisk interaktionen mellem molekyler, som celler bruger til at kommunikere med hinanden. Indtil nu, videnskabsmænd har ikke haft nogen nem måde at måle de utroligt subtile ændringer i disse interaktionskræfter. Men forsker J. Julius Zhu, PhD, fra University of Virginia School of Medicine, og hans samarbejdspartnere har udviklet en metode til nøjagtigt og effektivt at beregne disse små ændringer. Det er en bedrift, der kræver utrolig præcision:Kraften måles typisk i newton - mængden af ​​kraft, der skal til for at accelerere et kilogram masse en meter pr. sekund i kvadrat - men Zhus teknik måler på en skala af piconewton - en trilliontedel af en newton.

Zhu, ved UVAs farmakologiske afdeling, og hans kolleger har brugt den nye teknik til at vise, at genmutationer, der er ansvarlige for mentale sundhedssygdomme, ændrer molekylære interaktioner med nogle få piconewtons. Disse små ændringer har så en enorm ringvirkning. Forskerne fandt ud af, at de molekylære ændringer fører til skadelige ændringer i, hvordan cellerne kommunikerer - og, ultimativt, i kognitive evner. Ved at måle de molekylære ændringer, forskerne kunne forudsige den resulterende kognitive svækkelse. I det væsentlige, forskerne forbinder disse små molekylære ændringer direkte med store ændringer i menneskelig adfærd.

Zhus tilgang repræsenterer en ny anvendelse af et højteknologisk videnskabeligt instrument kaldet "optisk pincet", der bruger en meget fokuseret laser til at holde og flytte mikroskopiske objekter, ligesom en almindelig pincet kan bruges til at gribe og flytte en splint. Ved hjælp af den optiske pincet, Forskerne kan måle den kraft, der kræves for at bryde intermolekylære bindinger mellem signalmolekylerne inde i kroppen, giver dem mulighed for at måle virkningerne af genmutationer hos patienter. Forskerne siger, at teknikken er enkel at udføre og vil dramatisk forbedre vores evne til at diagnosticere psykisk sygdom og mange andre sygdomme.

Forskerne har beskrevet deres arbejde i en artikel offentliggjort online af det videnskabelige tidsskrift Lille .