проверени факти рецензирана публикација
доверлив извор
лекторирани
by David Nutt, Cornell University
РНК врши голем број биолошки должности, од доставување генетски информации до производство на протеини. Но, РНК исто така се исфрла од клетките преку клеточна смрт или активно ослободување, а потоа може да го најде својот пат во крвната плазма.
Соработката предводена од Корнел разви модели за машинско учење кои ги користат овие остатоци од молекуларна РНК без клетки за да се дијагностицираат педијатриски воспалителни состојби кои тешко се разликуваат. Дијагностичката алатка може точно да утврди дали пациентот има Кавасаки болест (KD), мултисистемски воспалителен синдром кај деца (MIS-C), вирусна инфекција или бактериска инфекција, додека истовремено го следи здравјето на органите на пациентот.
Трудот е објавен во списанието Proceedings of the National Academy of Sciences.
Воспалителните болести се особена закана за децата бидејќи симптомите – како што се треска и осип – се генерички, а пациентите често добиваат погрешна дијагноза. Доколку не се третира правилно, MIS-C може да предизвика оток во срцето, белите дробови, мозокот и другите органи. Слично на тоа, КД – примарна причина за стекната срцева болест кај децата – може да доведе до срцеви аневризми и срцев удар. Тестот заснован на РНК без клетки ќе биде првата молекуларна дијагностичка алатка што лекарите можат да ја користат за да ги фатат овие воспалителни состојби во клучната рана фаза кај децата.
Тимот на Корнел беше предводен од Ивијн Де Вламинк, вонреден професор по биомедицинско инженерство и ко-виш автор на трудот. Главниот автор е Конор Лој, моментално соработник на Ignite за New Ventures.
Наодите произлегуваат од претходната соработка што започна пред четири години и користеше секвенционирање на следната генерација за да ги карактеризира тешките случаи на COVID-19 и МИС-Ц кај деца кои се зголемија за време на пандемијата.
Првично, Де Вламинк и Лој беа фокусирани на потенцијалот за користење на безклеточна ДНК за истражување на болестите, но тие се најдоа сè повеќе заинтересирани за РНК без клетки, поради богатата информативна содржина што ја обезбедува. Додека РНК без клетки се покажа како ефикасен биомаркер за бременост и рак, таа не е толку добро проучена како ДНК без клетки.
„Кога ја анализирате РНК во плазмата, она што го гледате е РНК од клетките кои умираат, а исто така и РНК што се ослободува од клетките каде било во телото“, рече Лој. „Ова ви дава огромна предност. Во воспалителни состојби, има многу клеточна смрт. Клетките, во некои случаи, експлодираат и нивната РНК се ослободува во плазмата. од каде доаѓа РНК за мерење на клеточната смрт“.
Соработниците проучувале 370 примероци од плазма од педијатриски пациенти со низа воспалителни состојби. Тимот ја конвертирал РНК во ДНК, а потоа спроведе секвенционирање на ДНК што ги анализирало протеинските-кодирачки региони на геномот. Лој помина една година експериментирајќи со алгоритми за машинско учење за да пронајде знаци на болеста во примероците, во основа создавајќи цевковод од различни алатки за да се разбере РНК без клетки.
Покрај развојот на точен модел за дијагноза, истражувачите исто така покажаа дека секвенционирањето на РНК без клетки може да се користи за квантифицирање на повредите на одредени ткива и органи, вклучувајќи го црниот дроб, срцето, ендотелот, нервниот систем и горниот респираторен тракт.
„Мислам дека голем дел од новитетите и техничките иновации, инженерството, се во анализата на податоците“, рече Де Вламинк. „Ние сме способни да измериме колку од РНК доаѓа од различни органи; колку од црниот дроб или епителните клетки во васкуларниот систем. -поврзано, но се случува во васкуларизираните ткива“.
Во исто време, многу за РНК без клетки сè уште е непознато.
„Покажуваме дека РНК без клетки е корисна, но сега се чувствуваме обврзани да разбереме и малку повеќе за биологијата од каде доаѓаат молекулите, и можеби уште поважно, зошто можете репродуктивно да ги изолирате од плазмата и зошто тие“. е стабилен во плазмата“, рече Де Вламинк. „Тоа е затоа што тие се заштитени. Мислиме дека почнавме да се справуваме и со тоа“.
Повеќе информации:
Конор Ј. Лој и сор., Потписи на РНК без плазма клетки на воспалителни синдроми кај деца, Зборник на трудови на Националната академија на науките (2024). DOI: 10.1073/pnas.2403897121.