Анализатор Geniom RT

Geniom RT Analyser — это прибор, используемый в молекулярной биологии для диагностических тестов. Анализатор Geniom RT использует динамическую природу уровней микроРНК в тканях в качестве биомаркера прогрессирования заболевания. Анализатор Geniom включает в себя технологию микрофлюидных и биочиповых микрочипов для количественного определения микроРНК с помощью метода анализа расширения микрофлюидных праймеров (MPEA) (рис. 2). ^[1]

Фон

Считается, что многие заболевания человека, такие как рак, происходят на молекулярном уровне с динамическими уровнями микроРНК . микроРНК играют важную роль в регуляции экспрессии генов и, следовательно, могут иметь важное значение для активации или инактивации онкогенов или генов-супрессоров опухолей соответственно. ^[2] Определенные микроРНК обнаруживаются на разных уровнях в ходе прогрессирования определенных типов рака. ^[3] Раннее диагностическое тестирование оказалось проблемой для многих заболеваний человека. ^[4] поскольку симптоматические фенотипы могут носить либо неоднозначный, либо едва уловимый характер. обширная область исследований, посвященная характеристике молекулярных биомаркеров В результате расцвела . Биомаркеры позволяют точно измерять биологические молекулы на различных стадиях заболевания; эти измерения в конечном итоге станут богатым источником данных, полезных для будущих ранних диагностических тестов. Анализатор Geniom RT выполняет автоматическое микроРНК профилирование биомаркеров , что, в свою очередь, будет способствовать пополнению этого растущего источника данных. ^[5]

Биология

обнаружение уровней микроРНК может быть полезным как в пространстве, так и во времени или в их комбинации.

Пространственная динамика микроРНК: Недавние открытия показали обнаружение свободно плавающих микроРНК в крови. ^[2] Обнаружено, что эти свободно плавающие микроРНК защищены от активности эндогенной РНКазы по сравнению с микроРНК внутри клеток тканей. Эта защита делает эти свободно плавающие микроРНК подходящими стабильными биомаркерами. Этот стабильный биомаркер можно использовать в качестве контроля при сравнении уровней микроРНК в разных тканях. Сравнение уровней микроРНК и, таким образом, оценка характера экспрессии в тканях может использоваться в различных приложениях, таких как классификация рака и заболеваний. ^[6]

Временная динамика микроРНК: Сложность проектирования и разработки препаратов-супрессоров опухоли для больных раком заключается в том, что молекулярная среда внутри и вокруг опухоли не является постоянной на протяжении всего процесса развития опухоли. ^[7] МикроРНК представляют собой один класс молекул, которые способствуют изменениям окружающей среды в опухоли. Обнаружение уровней микроРНК в опухоли или обычных тканях с течением времени может помочь понять природу этих изменений окружающей среды. Эта информация, в свою очередь, может быть использована при принятии решения о том, когда наступит подходящее время для различных терапевтических вмешательств.

Рабочий процесс

Платформа для анализатора Geniom RT состоит из биочипа, содержащего 8 отдельных микрочипов . МикроРНК тканевого происхождения не требуют обработки перед введением в биочип. Биочип содержит проверенные и оптимизированные настраиваемые зонды захвата, а встроенный в чип микрофлюидный анализ расширения праймеров (MPEA) обеспечивает прямую гибридизацию зондов захвата микроРНК. После мечения биотина , удлинения праймера и промывки анализатор Geniom подвергается автоматической обработке массивов. Камера устройства с зарядовой связью (CCD) помогает считывать показания биочипа , отображая графическое изображение количественного определения микроРНК. Это изображение подтверждается использованием биотинилированных нуклеотидов и последующим окрашиванием конъюгатом стрептавидин-фикоэритрин. Благодаря использованию 8 отдельных микрочипов на биочип , доступны семь повторных показаний интенсивности, а к графическим результатам обычно применяется медианное значение. Затем проводится анализ оценки биомаркеров, и данные могут быть сохранены в базе данных miRDBXP.

Инновации

MPEA: метод MPEA использует микрофлюидную технологию для обеспечения правильного выбора времени и, следовательно, правильного выравнивания зондов захвата с молекулами микроРНК. Обычные методы гибридизации зонда и микроРНК требуют предварительной обработки микроРНК потенциально дорогостоящими реагентами. Эти традиционные методы также требуют первоначального введения биотина перед гибридизацией. Благодаря применению микрофлюидики перед удлинением праймера не требуется ни первоначальная обработка биотином, ни обработка реагентами. Скорее, немеченая гибридизованная микроРНК ведет себя как праймер для ферментативной элонгации, процесса, в котором собираются биотинилированные нуклеотиды.

Ссылки

^ Ланге Дж (2010). «Профилирование микроРНК на автоматизированной платформе биочипов выявляет сигнатуры биомаркеров в образцах крови». Природные методы . 7 (2): 17–19. дои : 10.1038/nmeth.f.281 . ПМИД 20050392 . S2CID 6227173 .
^ Jump up to: ^а ^б Митчелл П.С., Паркин Р.К., Крох Э.М. и др. (июль 2008 г.). «Циркулирующие микроРНК как стабильные маркеры крови для выявления рака» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 105 (30): 10513–8. Бибкод : 2008PNAS..10510513M . дои : 10.1073/pnas.0804549105 . ПМЦ 2492472 . ПМИД 18663219 .
^ Калин Г.А., Феррацин М., Чиммино А. и др. (октябрь 2005 г.). «Сигнатура микроРНК, связанная с прогнозом и прогрессированием хронического лимфоцитарного лейкоза» . Н. англ. Дж. Мед . 353 (17): 1793–801. doi : 10.1056/NEJMoa050995 . ПМИД 16251535 .
^ Джейкобс И.Дж., Менон Ю. (апрель 2004 г.). «Прогресс и проблемы в скрининге раннего выявления рака яичников» . Мол. Клетка. Протеомика . 3 (4): 355–66. дои : 10.1074/mcp.R400006-MCP200 . ПМИД 14764655 .
^ Гилад С., Мейри Э., Йогев Ю. и др. (2008). «Сывороточные микроРНК являются многообещающими новыми биомаркерами» . ПЛОС ОДИН . 3 (9): е3148. Бибкод : 2008PLoSO...3.3148G . дои : 10.1371/journal.pone.0003148 . ПМК 2519789 . ПМИД 18773077 .
^ Янаихара Н., Каплен Н., Боуман Э. и др. (март 2006 г.). «Уникальные молекулярные профили микроРНК в диагностике и прогнозе рака легких» . Раковая клетка . 9 (3): 189–98. дои : 10.1016/j.ccr.2006.01.025 . ПМИД 16530703 .
^ Волиния С., Калин Г.А., Лю К.Г. и др. (февраль 2006 г.). «Сигнатура экспрессии микроРНК солидных опухолей человека определяет мишени генов рака» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 103 (7): 2257–61. Бибкод : 2006PNAS..103.2257V . дои : 10.1073/pnas.0510565103 . ПМЦ 1413718 . ПМИД 16461460 .

[1] Ланге Дж (2010). «Профилирование микроРНК на автоматизированной платформе биочипов выявляет сигнатуры биомаркеров в образцах крови». Природные методы . 7 (2): 17–19. дои : 10.1038/nmeth.f.281 . ПМИД 20050392 . S2CID 6227173 .

[Mitchell08-2] Jump up to: ^а ^б Митчелл П.С., Паркин Р.К., Крох Э.М. и др. (июль 2008 г.). «Циркулирующие микроРНК как стабильные маркеры крови для выявления рака» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 105 (30): 10513–8. Бибкод : 2008PNAS..10510513M . дои : 10.1073/pnas.0804549105 . ПМЦ 2492472 . ПМИД 18663219 .

[3] Калин Г.А., Феррацин М., Чиммино А. и др. (октябрь 2005 г.). «Сигнатура микроРНК, связанная с прогнозом и прогрессированием хронического лимфоцитарного лейкоза» . Н. англ. Дж. Мед . 353 (17): 1793–801. doi : 10.1056/NEJMoa050995 . ПМИД 16251535 .

[4] Джейкобс И.Дж., Менон Ю. (апрель 2004 г.). «Прогресс и проблемы в скрининге раннего выявления рака яичников» . Мол. Клетка. Протеомика . 3 (4): 355–66. дои : 10.1074/mcp.R400006-MCP200 . ПМИД 14764655 .

[5] Гилад С., Мейри Э., Йогев Ю. и др. (2008). «Сывороточные микроРНК являются многообещающими новыми биомаркерами» . ПЛОС ОДИН . 3 (9): е3148. Бибкод : 2008PLoSO...3.3148G . дои : 10.1371/journal.pone.0003148 . ПМК 2519789 . ПМИД 18773077 .

[6] Янаихара Н., Каплен Н., Боуман Э. и др. (март 2006 г.). «Уникальные молекулярные профили микроРНК в диагностике и прогнозе рака легких» . Раковая клетка . 9 (3): 189–98. дои : 10.1016/j.ccr.2006.01.025 . ПМИД 16530703 .

[7] Волиния С., Калин Г.А., Лю К.Г. и др. (февраль 2006 г.). «Сигнатура экспрессии микроРНК солидных опухолей человека определяет мишени генов рака» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 103 (7): 2257–61. Бибкод : 2006PNAS..103.2257V . дои : 10.1073/pnas.0510565103 . ПМЦ 1413718 . ПМИД 16461460 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]