血中織網「打撈」DNA

血中织网“打捞”DNA

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血中织网“打捞”DNA

研究人員正在進行相關實驗

癌症一經發現,往往已是中晚期,錯過了最佳治療時機。早期篩查的一個判斷依據,就是血液中腫瘤標誌物的指標。一個在深創業的海歸團隊,針對血液中的遊離DNA研發出兩種工具,能將腫瘤標誌物的抽提效率提高到了95%以上。

這個團隊落戶深圳,和南方科技大學共同成立了南科(Apostle)征途有限公司,致力於提高癌症檢測準確率。團隊核心成員包括葛東亮、張博、郭昕、曾文琦四位博士,分別來自哈佛大學、斯坦福大學等學府。日前接受本報記者採訪時,南科征途團隊表示遊離DNA採血管已經上市,納米磁珠試劑盒已經備案憑證,很快會推廣到臨床一線。

發現遊離DNA如大海撈針

團隊致力研究的癌症早期檢測,針對癌症細胞特性而來。近些年,人們在癌症早期篩查上取得了一些突破,其中一項就是液體活檢,比如化驗血液。但是,化驗血液尋找癌細胞有制約因素——遊離DNA太難以被捕捉到了。

首先,遊離DNA非常稀少。早期的惡性腫瘤直徑通常不超過1釐米。腫瘤體積小,能釋放產生的遊離DNA總量也會很低,再進入到血液中,更加蹤跡難尋。所以,要找到癌細胞遊離DNA可謂大海撈針。

其次,這些“針”也非常脆弱。通常抽血之後兩小時,遊離DNA就會降解一半。同時,由於運輸途中的顛簸搖晃,血液中白細胞破裂,細胞內的DNA被釋放出來,會把本來就少的遊離DNA覆蓋住。

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MiniMax cfDNA無創管

針對性開發出兩個“工具”

為了把血液中的遊離DNA最大限度地富集出來,並進行後續檢測,南科(Apostle)征途公司自主研發了兩個工具。

第一個是真空抽血管MiniMax cfDNA無創管。和普通抽血管不同的是,無創管中添加了遊離DNA保存液。

由於遊離DNA已經遊離於細胞之外,脫離了細胞的保護,非常容易受到破壞。保存液的作用,首先是抑制血液中的複雜成分,防止它們破壞和降解遊離DNA。其次,它也抑制了血液樣本在運輸過程中,血液新陳代謝導致的遊離DNA破碎和降解。

保證了樣本完好,下一步就是遊離DNA的抽提。南科征途公司研發的第二個工具,是具有三層結構的納米磁珠技術。

在產品中的納米磁珠以及一些外加組份的作用下,血液中的遊離DNA會吸附在磁珠上,從而被抽提出來。與傳統聚合相比,納米磁珠是納米級別的,可以實現跟DNA分子級別的相互作用,效率比傳統技術高很多。南科征途的納米磁珠已經實現了95%以上的遊離DNA抽提。

另外,在結合了遊離DNA之後,產品的特殊結構,能產生一個非常好的磁相應,實現遊離DNA的高效富集。團隊成員張博博士說,可以把納米磁珠比喻成一張漁網,漁網進到血液中,在磁性作用下,可以把遊離DNA給“撈”回來。

“滴血驗癌”的說法並不嚴謹

腫瘤細胞的基因組突變是不斷髮生的。同一腫瘤種類內部不同的亞型之間,甚至同一名患者,在不同的時間點,進行兩次採樣,都有可能得到腫瘤基因組突變帶來的不同結果,這也是腫瘤的基因抑制性。

腫瘤基因這種隨時隨地、千變萬化的特點,給診斷方案的研發帶來了挑戰。因此,葛東亮博士團隊研發了人工智能算法Triton,收集了3萬多名腫瘤病人的基因組學數據,讓機器去學習不同腫瘤之間的差異,從而幫助科學家們去設計更多遊離DNA採血管、納米磁珠這類能幫助更準確抓取腫瘤信息的產品,來輔助診斷和用藥。

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在美國從事臨床分子診斷的團隊創始人曾文琦說,市場上“滴血驗癌”的說法並不嚴謹,每次採血量要達到5-10毫升,才能得到足夠的有效數據。“我們的主要研究是最大限度地保存並富集出腫瘤標誌物,可用於腫瘤早期篩查、指導靶向治療、檢測預後復發等方面。這套方法還可用於無創產前、感染性疾病檢測等方面。”曾文琦告訴記者。

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來源/眾創龍崗、深圳商報

編輯/巫曉璇 編審/郭泓斌 監製/葛逸飛


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