تشخیص تغییرات سلول‌های سرطانی با نقاط کوانتومی

یکی از پیشامدهایی که منجر به تبدیل یک سلول نرمال به سلول بدخیم می‌شود، متیلاسیون شدید DNA است که باعث تضعیف ژن‌های ضد تومور می‌شود. محققانی در دانشگاه جان هاپکینز روشی بر اساس نقاط کوانتوم ابداع کرده‌اند که میزان متیلاسیون DNA در سلول‌های سرطانی برداشته شده از بدن بیمار را تعیین می‌کند.

یکی از پیشامدهایی که منجر به تبدیل یک سلول نرمال به سلول بدخیم می‌شود، متیلاسیون
شدید “DNA” است که یک تغییر زیست‌شیمیایی بوده که موجب تضعیف ژن‌های ضد تومور می‌شود.
اکنون یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه جان هاپکینز روشی بر اساس نقاط کوانتوم ابداع
کرده‌اند که میزان متیلاسیون “DNA” در سلول‌های سرطانی برداشته شده از بدن بیمار را
تعیین می‌کند.

جف تزا- هواِی وانگ و هتی کاراوی که سرپرستی این گروه تحقیقاتی را به عهده
داشتند، این روش را انتقال انرژی تشدید فلورسانس کمی ویژه- متیلاسیون”MS-qFRET”
نامیده‌اند. این فرآیند با فرآوری نمونه “DNA” با بی‌سولفیت سدیم آغاز شده که
تمامی سیتوزین‌های (یکی از چهار جزء اسید نوکلئیک) متیل‌دار نشده را به یوراسیل
تبدیل کرده و سایر سیتوزین‌های متیل‌دار شده را بدون تغییر باقی می‌گذارد.

سپس “DNA” فرآوری‌شده با یک فرآیند واکنش‌های زنجیره‌ای پلیمرازِ اصلاح‌شده که دو
نوع “DNA” متیل‌دار شده و متل‌دار نشده را از هم تفکیک می‌کند، تقویت می‌شود. این
فرایند نشانگرهای فلورسانت و مولکول‌های بیوتین را روی هر قطعه از “DNA” متیل‌دار
شده قرار می‌دهد. نهایتا نقاط کوانتوم پوشش‌داده‌شده با استریپتاویدین (“streptavidin”)
به مولکول‌های بیوتن متصل به “DNA” پیوند می‌دهد و به این “DNA” تقویت‌شده اضافه می‌گردد.

تعیین کمی “DNA” متیل‌دار با فرایند FRET انجام می‌شود که با انتقال انرژی بین
ملکول فلورسانت و نقطه‌ی کوانتومی مجاور امکان‌پذیر است. اندازه‌گیری درجه‌ی
فروکشی فلورسانس با میکروسکوپ هم‌کانون، روشی حساس و دقیق برای اندازه‌گیری
میزان “DNA” متیل‌دار است.

این روش به اندازه‌ای حساس است که این دانشمندان را قادر می‌سازد تا تغییرات
متیلاسیون را در سلول‌های سرطانی درمان‌شده ثبت نمایند. همچنین این پژوهشگران
به قابلیت این روش برای مقایسه چندین نمونه در یک بیمار اشاره کرده‌اند.

این محققان نتایج خود را تحت عنوان (MS-qFRET: یک روش مبتنی بر نقاط کوانتومی
برای آنالیز متیلاسیون “DNA”) در مجله‌ی Genome Research منتشر کرده‌اند.