密歇根州安阿伯市-先进的技术使科学家越来越多地在患者血液和尿液样本中寻找癌症和其他健康问题的微小迹象。这些“液体活检”比传统的活检具有较小的侵入性，并且可以提供有关整个身体发生的信息，而不仅仅是单个位置。
现在，密歇根大学罗杰尔癌症中心的研究人员已经开发出一种新的方法，用于提升血浆中发现的RNA微小片段的遗传指纹，而传统RNA测序方法看不到这些指纹。
这些信使RNA和长的非编码RNA可以提供有关整个身体基因活动的重要线索-包括在特定器官中活跃的基因或与某些疾病（例如癌症）相关的基因-因此可以用作潜在的生物标记对于许多条件。
UM医学院内科教授，医学医学院和学院的联合系生物医学工程教授Muneesh Tewari博士说：“我们相信，它具有广泛的潜在临床应用。”工程学。“例如，在癌症中，我们很高兴应用这种方法来尝试检测免疫疗法对自身免疫副作用的最早征兆。由于存在较长的非编码RNA，它们对某些癌症类型具有相当的特异性，因此也有可能早期发现癌症。”
Tewari是5月3日在《 EMBO杂志》上发表的一项研究的高级作者，该研究描述了这种新方法，并证明了其在研究骨髓移植患者中的有效性。
从想法到概念证明
这项研究是由博士后研究员Maria Giraldez博士领导的，该博士现为西班牙塞维利亚生物医学研究所的教授，以及Ryan Spengler博士。-是十多年工作的结晶。
2008年，当时在华盛顿州西雅图的弗雷德·哈钦森癌症研究中心的Tewari及其同事发表了一篇论文，描述了从血浆肿瘤中检测microRNA的突破。
然而，该方法的缺点是无法检测更普遍和特定器官类型的RNA，通常以片段形式发现。
Tewari解释说：“这项新研究的真正创新是认识到其他类型的RNA被遗漏了，因为它们具有简单而关键的差异，从而阻止了它们在血浆测序结果中出现。”“我们使用一种酶来剪裁这些片段的末端，以便它们可以在测序中显示出来。这个相对简单的步骤表明，是的，血液中还有成千上万的这些额外的基因转录本。”
难题的第二个关键部分是开发一种方法，该方法可以可靠地对大量的测序数据进行分类，以滤除假阳性结果并确保准确的结果，这就是科学家所说的“高严格度生物信息学分析流程”。
“我们必须找出如何将信号与噪声分离开来的方法-如何从细菌和病毒RNA以及我们自己的基因组中去除不相关的遗传物质，这会给数据增加噪声，”负责数据的Spengler说。分析。“当序列真的很短时，它们可以偶然地与人类基因组中的多个位置匹配，很难说它们真正来自哪个基因。”
由于采用了片段末端的定制方法，这种称为磷酸化RNA-seq的新方法首先在使用精选的RNA的实验中得到了验证-因此科学家们提前知道了准确的结果。然后，为了证明它可以在现实世界中工作，该方法在每周两次从U-M接受骨髓移植的患者收集的血浆样本中进行了测试。
Tewari表示：“我们可以追踪移植后骨髓重建的标志物，以及指示肝脏受损的血浆RNA的变化-与我们从他们的病历中得知的情况一致。”说。
临床医生和研究人员的新工具
Tewari指出，磷酸-RNA-seq在发现科学以及更直接的应用中都有潜在的应用。
他说：“在基础科学方面，现在我们知道在血液中有成千上万的此类RNA漂浮，这引发了有关它们为什么存在以及它们可能具有什么功能的疑问。”“但是更直接的应用是，我们现在能够更好地读取血浆样本中的人类转录组-全身基因的活性，这可以为我们提供有关健康和疾病状况的新信息。
“我将其视为概念验证研究，但我希望随着我们不断完善该技术并使它更易于其他研究人员使用，该技术可能会应用于许多不同的疾病领域和身体系统，特瓦里补充道。
Tewari还强调了工作的协作性和跨学科性质，这需要实验室，计算和临床专业知识。
他说：“这正是我来密歇根州的原因，以便能够通过医学专业和科学学科之间的令人兴奋的合作，进行进入临床的基准研究。”
