Čo sa deje s mojou vzorkou v laboratóriu?

Po naplnení skúmavky vzorkou slín nie je predmetom skúmania tekutina ako taká, ale bunky sliznice z epitelu ústnej dutiny, ktoré sa v nej nachádzajú. Tieto bunky obsahujú vo svojom jadre DNA, ktorá je zložená z nukleotidov (A, G, C, T). Nukleotidy sú molekuly, ktoré podobne ako 1 a 0 v informatike slúžia na uchovanie informácie pre bunku o tom, ako má vyzerať a ako sa má správať.

Čo sa deje s mojou vzorkou v laboratóriu?

Tomáš Rendek

Ako je možné vôbec niečo vyčítať zo slín?

 

Po naplnení skúmavky vzorkou slín nie je predmetom skúmania tekutina ako taká, ale bunky sliznice z epitelu ústnej dutiny, ktoré sa v nej nachádzajú. Tieto bunky obsahujú vo svojom jadre DNA, ktorá je zložená z nukleotidov (A, G, C, T). Nukleotidy sú molekuly, ktoré podobne ako 1 a 0 v informatike slúžia na uchovanie informácie pre bunku o tom, ako má vyzerať a ako sa má správať. Práve DNA je zdrojom informácií aj pre nás, keďže ju dnes vieme prelomovými technológiami efektívne čítať.

V našom prípade sú touto informáciou takzvané SNP polymorfizmy. Single Nucleotid Polymorphism (hovorovo „snip“) predstavuje zmenu jediného nukleotidu v sekvencii nášho genómu na konkrétnom mieste. Táto zmena je dedičná, vyskytuje sa v populácii v určitej frekvencii (>1%) a môže byť prenášaná spoločne s mutáciou spôsobujúcou konkrétne ochorenie, alebo inú, dedične podmienenú vlastnosť organizmu. Identifikovaním vybraných SNP polymorfizmov dokážeme vyhodnotiť široké spektrum ochorení a iných dedične podmienených vlastností individuálne pre každého človeka „len“ na základe jednej vzorky slín.

Ako prebieha proces spracovania, analýzy a vyhodnocovania mojej vzorky?

 

Akonáhle sa vzorka slín dostane do laboratória, prevezme ju odborný personál, ktorý vykoná sériu validovaných laboratórnych postupov nevyhnutných pre získanie požadovaných dát vysokej kvality.

Prvým krokom je izolácia samotnej DNA. Tá prebieha buď cez kolónku, čiže akési miniatúrne filtre ktoré zachytávajú iba DNA a prepúšťajú ostatné nečistoty, alebo pomocou magnetických guľôčok, ktoré vychytávajú DNA priamo z roztoku so vzorkou.

Po izolácii nasleduje proces prípravy vzorky na skenovanie, ktorý celkovo trvá 3 dni. Spočíva v namnožení DNA počas nočnej inkubácie, aby sme získali dostatočné množstvo informácie na detekciu signálu. Následne sa namnožená DNA poštiepi pomocou enzýmov zvaných reštrikčné endonukleázy, ktoré dokážu štiepiť DNA na definovanom mieste.

Štiepenie DNA na krátke fragmenty je nevyhnutné, pretože len krátke fragmenty sú schopné efektívne nasadať na veľké množstvo sekvencií na čipe, čo je ďalším krokom analýzy. Fragmenty sú v ňom zachytávané na špeciálny čip, ktorý obsahuje státisíce až milióny sekvencií. Tieto sekvencie sú komplementárne, čiže sa dokážu spárovať s určitými fragmentami vo vzorke, ktoré nesú práve informácie o polymorfizmoch, ktoré nás zaujímajú.

Po spárovaní fragmentov so sekvenciami na čipe nasleduje fáza detekcie. Pri nej sa pridá na povrch čipu roztok obsahujúci 4 rôzne značené nukleotidy A, G, C, T. Príslušný enzým následne priradí 1 konkrétny nukleotid k oblasti nášho záujmu, čo je v našom prípade práve vybraný SNP polymorfizmus. Po priradení komplementárnej bázy nasleduje fáza skenovania čipu. V tejto fáze senzor zachytí jednotlivé fluorescenčné signály a prevedie ich do digitálnej podoby, ktorú následne vyhodnocuje príslušný software. Táto reakcia prebieha súčasne na státisícoch miest na čipe, čo umožňuje analýzu až 650 000 SNP pre každú vzorku a zároveň dokáže spracovať viacero vzoriek súčasne.

Výstupom tejto analýzy sú takzvané raw dáta obsahujúce informácie o priradení jednotlivých značených nukleotidov ku konkrétnym miestam na čipe. Tieto miesta obsahujú sekvencie (próby) špecifické pre jednotlivé SNP polymorfizmy. V ďalších krokoch je analýza zameraná na kvalitu detekcie a vyhodnotenie celého procesu genotypizácie.

Konečným výsledkom analýzy je teda súbor všetkých analyzovaných SNP polymorfizmov s vyhodnotením ich stavu u daného človeka. Stav polymorfizmu nám už potom priamo napovedá o prítomnosti alebo absencii genetickej mutácie spôsobujúcej dané ochorenie alebo inú geneticky podmienenú črtu. Analýza je vyhodnocovaná odborníkmi v oblasti genomiky a spracovaná do reportov individuálne pre vzorku každého z našich zákazníkov.

Celý proces prebieha v moderných laboratóriách pri čo najvyššej miere automatizácie a robotizácie pre zabezpečenie vysokej efektivity a minimalizácie chýb spôsobených ľudským faktorom.

 

Podobné články

Zdravie, to najcennejšie, čo máme

Zdravie patrí medzi to najcennejšie, čo máme. Ako si udržať zdravie čo najdlhšie je téma, ...
Čítať Viac
Fotka Doc.MUDr.Štefan Korec, Csc.

Slovák, ktorý založil onkologické centrum v USA: Budúcnosť medicíny je v genetike

Doc.MUDr.Štefan Korec, Csc. patrí medzi významných onkológov nielen na Slovensku, ale aj vo svete. V ...
Čítať Viac

Odkiaľ vie bunka pečene, že sa má stať bunkou pečene?

Ako je možné, že ak všetky bunky nášho tela obsahujú tú istú genetickú informáciu, môžu ...
Čítať Viac

DNA, chýbajúca časť hádanky na ceste k našim cieľom

Genetické testovanie začína postupne prenikať do našich životov. Analýza DNA odhaľuje genetické tajomstvá, rozdielnosť medzi ...
Čítať Viac