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2017年12月5日

低成本的测序技术有助于促进个性化的癌症治疗

HTS
科学家海莉可容纳384孔板,在高温超导哥伦比亚基因组中心的汉密尔顿星自动化系统的前合照;图片来源:系统生物学

药物筛选和分析是推动研究和癌症治疗的关键发现。为此,研究人员的系统生物学领导小组最近开发板-seq的,低成本,大容量基因测序的新技术。加上全基因组调控网络分析,该新颖板-SEQ方法前进提供癌患者的个性化治疗的目标。

通过实验室中开发 彼得·模拟人生 安德烈卡利法诺 ,板-SEQ代表“汇集文库扩增为转录表达”测序,并使得专门设计来补充高通量筛选测定的全基因组mRNA分布型。高通量筛选,或HTS,代表药物发现和技术在生物医学研究中广泛应用的重要组成部分。由于成本或复杂性,大多数屏幕使用低复杂度的记者,如细胞活力,蛋白质 - 蛋白质相互作用和细胞生长,例如仍然进行,但是有越来越多的需要夫妇与全基因组记者此筛选方案,衡量在整个基因组的许多蛋白的活性。

“我们的平板-seq的方法可以帮助我们产生药物活性的更全面的画像,”博士说。 SIMS,系统生物学,他在单细胞RNA测序创新工作众所周知的助理教授。 “我们已经能够表明我们的技术削减基因表达的成本大大谱,通过将我们设计的‘条形码’的cDNA样品的方法,这从卡利法诺实验室是在低覆盖高效的计算方法相结合测序数据。这个方法允许我们测序每板96个样品,每个测序运行768个样本的“。

平均而言,板-SEQ降低的全基因组筛选的从大约$ 400每样品下降到每个样品约$ 25的成本。全基因组测序是在推进我们的理解和疾病的预测和识别潜在的治疗很重要。

博士。 SIMS合作上板-SEQ与博士。卡利法诺,化工系统生物学和系统生物学系主任的克莱德和海伦武教授, 夹头卡兰 ,在哥伦比亚基因组中心科学主任。卡利法诺的 毒蛇 算法,已经在科学界使用,能够发现癌症患者可操作的蛋白质,独立的基因突变。毒蛇还跟踪肿瘤,因为他们的进展或复发,以确定在疾病的不同阶段最合适的治疗方法。在这部新作,毒蛇被上板-seq的数据结果,以确定正确的药物来治疗肿瘤特异性使用。博士。卡兰,谁在运行高通量筛选设备 太阳城网站网址基因组中心 ,负责自动化板-seq的平台。

“板以次使我们能够建立药物扰动的大型数据库中的细胞代表许多不同的肿瘤,”博士说。卡利法诺。 “特异性,我们可以评估使用的原代细胞的任一细胞系从患者活检在阶段2中所有FDA批准的和研究化合物和大约$ 100,000 3项临床研究中每个肿瘤类型的活性。我们已经组装扰动数据库九年肿瘤类型,这是在使用我们的 正的-1的研究。 这将花费我们$20米如果我们使用传统的RNA-seq的方法。”

他们对板-SEQ工作,由ErinÇ合着。灌木,林光,马里亚诺学家阿尔瓦雷斯,罗纳德realubit和海立, 出现在 自然通讯 .

中央到板-SEQ协议是通过SIMS实验室及其汇集文库构建协议开发的条形码平台。建立在以前的工作,模拟游戏为条形码的样品的方法使得有可能有​​效地通过取96孔培养板,并将其塌陷到一个库制备样品用于RNA测序以高通量的方式。 “而不是个别准备测序文库的每96个样品中,我们可以集中我们所有的条形码cDNA文库成单管,大大降低了试剂和劳动力成本,解释说:”博士。模拟人生。

测试板-SEQ技术,博士。 SIMS和团队进行了完全自动化的96孔筛来分析BT20具有七个不同的药物化合物处理乳腺癌细胞,并比较结果,以一个成熟的,更昂贵的测序方法。两种方法鉴定的差异基因表达的非常类似的模式。

“我们的目标是建立药品扰动的大型数据库。不久我们将有超过80%的人类肿瘤的药物扰动覆盖博士说,”。卡利法诺。 “有在我们面前一定障碍,但是这是我们的领导。”

下一对板-SEQ,SIMS卡利法诺和合作者打算微调他们的方法,并继续从取样次级细胞系对患者的癌症的肿瘤细胞中提取分支出来。他们也将超越癌症成其他疾病,包括老年痴呆症。

“板-SEQ将是HTS设施中的定义的技术,”加入博士。卡兰。 “我们正处在一个阶段,现在,我们有机器轧,我们希望看到它可以应用向前发展。”

-melanie一个。农民