Zaawansowana technologia w kilka sekund rozpoznaje choroby w szkieletach Najnowsze postępy technologiczne umożliwiają naukowcom analizowanie milionów sekwencji genów w zaledwie kilka sekund, co pozwala na szybkie i precyzyjne rozpoznawanie chorób w szkieletach. Jedną z chorób, do której już wykorzystuje się tę technologię, jest gruźlica (TB). Sek... Najnowsze postępy technologiczne umożliwiają naukowcom analizowanie milionów sekwencji genów w zaledwie kilka sekund, co pozwala na szybkie i precyzyjne rozpoznawanie chorób w szkieletach. Jedną z chorób, do której już wykorzystuje się tę technologię, jest gruźlica (TB). Sekwencjonowanie kolejnej generacji z wykorzystaniem technologii wychwytywania hybrydyzującego umożliwiło łatwą identyfikację genów w szkielecie kobiety z XIX w. Te fascynujące badania, prowadzone pod kierunkiem Uniwersytetu w Manchesterze, Wlk. Brytania, stanowią część szerzej zakrojonych prac badawczych nad identyfikacją szczepów TB w szkieletach datujących się od roku 100 p.n.e. po koniec XIX w. Badaniami nad ewoluowaniem TB w czasie kieruje profesor Terry Brown z Uniwersytetu w Manchesterze we współpracy z profesor Charlotte Roberts z Uniwersytetu w Durham, Wlk. Brytania. Naukowcy mają nadzieję udoskonalić terapię i szczepionki przeciw tej chorobie. Obecnie TB to światowa pandemia, która rok rocznie pochłania życie 1,7 mln osób. Ponad 80.000 przypadków odnotowuje się w Europie - niemal jedną piątą globalnej liczby zachorowań. Według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) i Partnerstwa Stop TB, 15 z 27 krajów o największym obciążeniu TB to kraje europejskie. Niektóre szczepy TB mogą atakować kości, zwłaszcza kręgosłup, co widać po śladach pozostawionych przez chorobę na kościach długo po śmierci chorego. Aby przeprowadzić badania przesiewowe genów TB, profesor Roberts pozyskała 500 szkieletów z całej Europy ze śladami TB, które datują się od okresu rzymskiego po XIX w. Próbki kości poddano badanom przesiewowym pod kątem DNA TB, kwalifikując 100 szkieletów do dalszych badań. Profesor Roberts wyjaśnia: "Potrzebnych było tak dużo szkieletów, gdyż trudno jest określić, czy jakiekolwiek DNA przetrwało w kościach. Nie wiadomo tak naprawdę, czy znajdzie się jakiekolwiek przed rozpoczęciem badania przesiewowego, które w przeszłości było dosyć długim procesem". Zadanie profesora Browna i jego zespołu polegało na poszukiwaniu DNA TB w szkieletach. Każdą drobną część kości mielono i umieszczano w roztworze, a następnie w maszynie wychwytującej poszczególne sekwencje genów w DNA. Miliony wychwyconych sekwencji zostały przesłane do komputera. Rozpoczęło się poszukiwanie sekwencji genów TB, gdyż DNA prątków może utrzymywać się w kościach po śmierci. Profesor Brown objaśnia proces: "Wcześniej mogliśmy jedynie skanować próbki kości pod kątem określonych genów. To uniemożliwiało przyjrzenie się temu wszystkiemu, co tam jest, a przez to łatwo można było przeoczyć inne, potencjalnie istotne informacje genetyczne. Zastosowanie hybrydyzujących badań przesiewowych umożliwiło wyszukiwanie różnych szczepów TB, a nie tylko jednego". Ta precyzja ma jednak swoje minusy, gdyż w toku wychwytywania hybrydyzującego może zostać omyłkowo wybrane DNA, które nie pochodzi z kości, tylko z gleby lub środowiska, gdzie był zakopany szkielet. W toku badań wyniki zostały sprawdzone za pomocą tradycyjnej metody reakcji łańcuchowych polimerazy (PCR) i okazały się dokładne. Naukowcy doszli do wniosku, że stosowanie wychwytywania hybrydyzującego i sekwencjonowania genów kolejnej generacji to precyzyjny i efektywny sposób pozyskiwania szczegółowych genotypów dawnych odmian TB. Metody te można potencjalnie wykorzystać do przestudiowania innych chorób. Odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences. Profesor Roberts podsumowuje: "Cieszymy się z wyników badań i z tego, że technologia się sprawdziła. Pozwoli to nam zaoszczędzić wiele czasu w przyszłości. Zamierzamy opublikować więcej na temat potężnych ilości danych, jakie pozyskaliśmy w czasie sekwencjonowania". Naukowcy planują porównać swoje wyniki z podobnymi pracami prowadzonymi w USA, aby przeanalizować typy szczepów TB, które już zostały zidentyfikowane. Szczególny nacisk zostanie położony na szczepy zawleczone do kraju przez migrantów i ich wpływ na rodzime szczepy choroby.Więcej informacji: Uniwersytet w Manchesterze: http://www.manchester.ac.uk/research/news/ Światowa Organizacja Zdrowia (Biuro Regionalne dla Europy): http://www.euro.who.int/en/home STOP TB Partnership: http://www.stoptb.org/ Kraje Zjednoczone Królestwo
