Macierze DNA do diagnozowania zaburzeń nerwowo-mięśniowych
Dziedziczne zaburzenia nerwowo-mięśniowe (NMD) to duża grupa chorób genetycznych cechujących się postępującym osłabieniem mięśni, które zmusza chorych do poruszania się na wózku inwalidzkim już we wczesnym wieku. Odkrywanie kolejnych genów w etiologii HMD oraz powstawanie nowych metod leczenia powodują konieczność stworzenia narzędzi diagnostycznych umożliwiających wysokoprzepustową analizę w bardzo krótkim czasie. Aktualnie dostępne molekularne metody diagnostyczne pozwalają tylko na badanie pojedynczych genów na raz, przez co są kosztowne i pracochłonne. W przypadku dystrofii mięśniowej Duchenne'a/Beckera (DMD/BMD), uszkodzony jest gen dystrofiny – jeden z największych genów u człowieka – a analiza mutacji 78 eksonów jest czasochłonnym procesem. W tym kontekście, finansowany ze środków UE projekt NMD-CHIP ("Development of targeted DNA-chips for high throughput diagnosis of neuromuscular disorders") miał na celu zaprojektowanie, opracowanie i przetestowanie macierzy DNA, które można być wykorzystać do skutecznej diagnostyki pacjentów z NMD. Chodziło o to, by umożliwić ocenę wszystkich znanych genów powiązanych z chorobami i przeanalizowanie danych poprzez zoptymalizowane narzędzia bioinformatyczne, w czasie od 72 godzin do 1 tygodnia. W tym celu partnerzy zgromadzili wszystkie dostępne sekwencje 45 genów, o których wiadomo, że wywołują schorzenia mięśni, i 43 geny powiązane z zaburzeniami neurologicznymi oraz przygotowali macierze z 2,1 mln sond DNA, które pozwoliłyby na wykrywanie zmienności liczby kopii (CNV) lub innych większych zmian genetycznych. Te same części DNA poddano także sekwencjonowaniu nowej generacji, aby sprawdzić obecność mutacji punktowych. Oba typy danych poddano analizie, by ocenić wykryte wariacje o możliwych patogenicznych konsekwencjach funkcjonalnych. Oprócz macierzy diagnostycznych konsorcjum NMD-CHIP zbudowało macierze badawcze dla genów związanych ze szlakami zmienianymi przez NMD lub genami kodującymi białka wchodzące z nimi w interakcję. Dzięki temu możliwe było uzyskanie informacji na temat mechanizmów molekularnych patologii NMD oraz określenie nowych celów leczniczych. Chipy zbudowane w ramach projektu NMD DNA mają ogromny potencjał diagnostyczny i mogą zastąpić istniejące pracochłonne metody. Po zmniejszeniu kosztów, zastosowanie tych macierzy w diagnostyce klinicznej powinno znacząco przyspieszyć rozpoznawanie i leczenie chorób.
