По словам Карла Келси, профессора эпидемиологии из Брауна и соответствующего автора, все современные средства подсчета иммунных клеток в образце крови требуют наличия целых клеток, но новая система опирается на нечто гораздо менее эфемерное: ДНК. Использование прочных цепочек генетического материала позволяет ему работать даже с архивными образцами, в которых клетки утратили свою физическую целостность.
Все иммунные клетки человека — фактически, почти все их клетки — имеют точно такую же ДНК, но то, что отличает клетку почек от клетки мозга или Т-клетку от В-клетки, — это известные химические изменения. как эпигенетические знаки. Они заставляют гены клетки выражаться особым образом, который отличает их от других.
Один из типов этих изменений — метилирование, и у каждой клетки есть своя собственная сигнатура метилирования.
«Как только вы поймете уникальную и действительно неизменяемую сигнатуру, которая управляет дифференцировкой клетки, вы сможете ее использовать, и клетка вам больше не понадобится», — сказала Келси.
Таким образом, новый тест обнаруживает эти сигнатуры метилирования в образце крови и с помощью сложных алгоритмов подсчитывает, сколько клеток каждого типа находится в образце.
В экспериментах, описанных в статье, Келси, ведущий автор Уильям Аккомандо, научный сотрудник Гарвардской школы общественного здравоохранения, и его коллеги подсчитали следующие основные типы иммунных клеток или лейкоцитов: Т-клетки, В-клетки, NK клетки, моноциты, эозинофилы, базофилы и нейтрофилы.
Основываясь на своих тестах с использованием свежих образцов человеческой крови от более чем 80 доноров, они сообщают, что точность их методики была на должном уровне при прямом сравнении с тремя методами «золотого стандарта»: «ручной пятичастный дифференциал», «общий анализ крови с автоматическим пятикомпонентным анализом». частичный дифференциал "и" сортировка клеток с активацией флуоресценции."
В дальнейших экспериментах они показали, что их метод работает для обнаружения смесей иммунных клеток, связанных с известными заболеваниями, и что этот метод работает с кровью, подвергнутой хранению в таких условиях, как замораживание и добавление антикоагулянтов.
Более того, в своих экспериментах команда показала, что для различения и подсчета этих различных типов иммунных клеток им достаточно было измерить несколько десятков меток метилирования в ДНК. Другими словами, то, что достаточно для подписи, может быть довольно коротким.
По словам Келси, основными ингредиентами метода являются библиотеки сигнатур метилирования клеток. Лаборатория Келси определила те, которые необходимы для этого исследования, но новые крупные исследовательские консорциумы эпигенетики в Европе и США готовы произвести гораздо больше, что значительно расширит универсальность патентованного метода, чтобы охватить больше иммунных клеток, а также других типов клеток.
Помимо алгоритмов и библиотек, для теста также требуется некоторое оборудование, такое как коммерчески доступные микрочипы метилирования.
По словам Келси, этот метод оказался достаточно осуществимым, и многие другие эпидемиологические исследовательские лаборатории уже используют его.
Университет Брауна также подал заявку на получение патента на эту технику. Он сказал, что у этого есть потенциал, чтобы быть дешевле и быстрее, чем существующие методы, хотя он не измерял это в статье.