Отчет в журнале молекулярной диагностики описывает развитие метода оценки ДНК одной клетки с высокой чувствительностью и специфичностью. Этот неинвазивный тест позволяет напрямую извлекать генетическую информацию из живых клеток плода для одновременной оценки, тем самым повышая вероятность обнаружения аномалии плода.
Установленные НИПТ имеют важные ограничения, включая неинформативные результаты. Поэтому необходимы новые методы неинвазивной окончательной диагностики генетических аномалий плода. Используя модифицированный NIPT с капельной цифровой ПЦР (sc-ddPCR), основанный на отдельных клетках, исследователи провели исследование концепции, которое успешно оценило генетическую информацию об очень редких эмбриональных клетках периферической крови матери. Эта модифицированная система sc-ddPCR позволяет напрямую оценивать информацию об одноклеточной ДНК из живых клеток без этапов клеточной фиксации, окрашивания клеток и амплификации всего генома.
«Поскольку NIPT в настоящее время анализируют небольшие фрагменты ДНК, может быть сложно установить, является ли происхождение каждого фрагмента ДНК матерью или ее плодом», — объяснил ведущий исследователь Кенитиро Хата, доктор медицинских наук, председатель отделения биологии материнского плода в Национальном исследовательском институте здоровья и развития детей, Токио, Япония. «Мы наблюдали, что в некоторых случаях результаты NIPT не соответствуют генетической информации о плодах, о которой сообщалось. Это исследование служит доказательством концепции неинвазивной пренатальной диагностики с использованием циркулирующих клеток плода без какой-либо строгой очистки клеток».
С помощью этой модифицированной методики в каждую каплю можно капсулировать до 3000 клеток на лунку и одновременно анализировать. Оригинальная система sc-ddPCR одновременно оценивает одноклеточную генетическую информацию с высокой чувствительностью и специфичностью. Однако исходная система полезна только для клеточных суспензий с четким фоном (т.е. отмытых клеточных линий или четко отсортированных клеток с флуоресцентно-активированной сортировкой клеток).
Исследователи модифицировали эту систему sc-ddPCR, чтобы улучшить среду ПЦР в каждой капле с более высокой чувствительностью и специфичностью, что позволяет теперь оценивать генетическую информацию об одной клетке из грубо очищенных образцов ядерных клеток с примесями.
Чтобы подтвердить чувствительность этой модифицированной системы sc-ddPCR, исследователи обнаружили геномную ДНК циркулирующих мужских эмбриональных клеток в грубо отсортированной клеточной суспензии на уровне отдельных клеток, полученной из образцов периферической крови от матерей с мужскими зародышами.
Исследователи искали наличие гена Y области, определяющей пол (SRY), который отвечает за инициирование определения пола мужчин. Анализ 13 образцов крови показал, что только циркулирующие эмбриональные клетки от трех беременных женщин, несущих плоды мужского пола, дали положительный результат на ген SRY, в отличие от клеток от 10 беременных женщин, несущих женские плоды. Это указывает на то, что модифицированная система sc-ddPCR обладает не только высокой чувствительностью, но и высокой специфичностью.
«В будущем, благодаря оптимизации сортировки и инкапсуляции клеток, а также созданию более эффективной среды ПЦР в каждой капле, эта модифицированная система sc-ddPCR может стать прорывным методом анализа, который может быть применен к различным областям исследований и, возможно, к клинической диагностике«, — прокомментировал доктор Хата.