Una rivoluzione nell'analisi dell'acido nucleico
READNA ("Revolutionary approaches and devices for nucleic acid analysis") è un progetto che conta su un consorzio multidisciplinare di ricercatori appartenenti a 12 istituzioni accademiche e 6 aziende. I ricercatori hanno compiuto notevoli progressi che hanno condotto alla presentazione di 20 richieste di brevetto e a oltre 100 pubblicazioni. Gli scienziati hanno standardizzato avanzatissimi metodi di sequenziamento di ultimissima generazione (NGS), ad esempio la PCR MegaPlex. Le reazioni a catena della polimerasi (PCR) multiplex consentono di studiare geni di interesse e la variabilità genomica. I componenti di READNA hanno sviluppato un formato di array per genotipizzazione utilizzando la tecnica dell'ibridazione dinamica allele-specifica (DASH). È stato stabilito un semplice protocollo di ri-sequenziamento per la spettrometria di massa (MS) ribo-PCR, oltre a un protocollo economico ad alta risoluzione per la tipizzazione HLA (antigene leucocitario umano). Sono stati compiuti progressi significativi nello sviluppo di tecniche di sequenziamento di terza generazione, mediante metodi di ligazione chimica e sistemi basati su trasferimento di energia per risonanza di fluorescenza (FRET) per l'analisi del DNA. Sono stati ottimizzati chip microfluidici per analizzare frammenti di DNA genomici ultralunghi, estratti da singole cellule e cromosomi mediante più tecniche differenti. I componenti di READNA sono riusciti a sviluppare metodi per mappare le lunghezze di megabasi di DNA confrontandole a mappe in silico, basate su genomi di riferimento. Per ottenere il contesto genomico, il DNA mappato è stato estratto e amplificato. Successivamente si è proceduto con il NGS e l'ibridazione in situ fluorescente (FISH), per riconciliare i livelli di organizzazione del genoma. Per rilevare e misurare tutti e quattro i nucleotidi come basi individuali nel DNA, il team ha sviluppato nuove tecniche di sequenziamento del DNA con nanopori proteici. Si avvicina la possibilità di realizzare analisi ad alta intensità di elaborazione di RNA e DNA, attraverso la creazione di grandi array stabili di nanopori a base proteica. Le misurazioni con nanopori sono già riuscite a rilevare variazioni di metilazione del DNA, nonché modifiche delle basi di RNA. I ricercatori sono riusciti a raggiungere la fase della prova di concetto per il sequenziamento in situ di molecole di acido nucleico in cellule e tessuti (sezioni istologiche). Questa tecnica di prova di prossimità di ligazione (PLA) è ora disponibile in commercio per rilevare le mutazioni localizzate in sezioni istologiche. Gli esiti della ricerca sono stati divulgati tramite il sito web del progetto , un opuscolo, vari seminari, pubblicazioni scientifiche e presentazioni in conferenze. Le tecniche sviluppate in questa sede non solo potrebbero ottimizzare l'assistenza sanitaria e contribuire alla medicina personalizzata, ma potrebbero anche trovare applicazione in altri settori, ad esempio l'agricoltura e la biotecnologia.
