Como é feito o sequenciamento de genoma
A IBM fez parceria com a Roche, fabricante de dispositivos médicos, para construir um dispositivo de baixo custo que possa ler genomas humanos, anunciou a empresa
Embora a tecnologia ainda possa estar a uma década ou mais de distância da comercialização, uma vez terminada, deve dar a cada médico uma maneira rápida e barata. "O custo do sequenciamento do genoma diminuiu e a velocidade começou a melhorar, mas ainda há problemas com velocidade, escala, taxa de transferência, bem como custo ", disse Royyuru.
O projeto usará o" DNA Transistor "da IBM. Esses transistores contêm nanoporos, ou poros muito minúsculos, através de cada um dos quais uma cadeia de ácido desoxirribonucléico (DNA) pode ser utilizada. O nanoporo identifica cada base do DNA usando um campo elétrico.
Como o nanoporo é feito em parte do silício, ele deve ser capaz de ser produzido em massa pelas mesmas técnicas de litografia usadas para fazer microprocessadores, mantendo assim a produção. Enquanto outros pesquisadores também exploraram o uso de nanoporos, tais projetos não podem ler com precisão o DNA, porque o DNA viaja muito rapidamente através dos poros.
"É como chupar espaguete. Uma vez DNA começa a se mover através do nanopore, vai muito rápido. Nós vimos 48.000 unidades de DNA passarem em 10 ou 20 milissegundos. Nessa velocidade você tem muito pouca chance de ler isso corretamente ", disse Royyuru.
Para diminuir a velocidade velocidade do DNA, a IBM criou no nanopore um controle elétrico para aumentar o fluxo até a velocidade desejada. "Podemos controlar eletricamente o movimento do DNA através dos poros. Podemos avançar unidade por unidade", disse ele.
Embora as tecnologias de sequenciamento de DNA existam desde o início dos anos 70, todo o genoma humano não foi decodificado em sua totalidade. até 2001, devido ao autômato necessário para decodificar o grande número de pares de bases que precisam ser lidos. O DNA de cada pessoa contém cerca de 3 bilhões de pares de bases de nucleotídeos.
Embora a tecnologia de sequenciamento de DNA tenha melhorado desde então, ainda custa algumas centenas de milhares de dólares para ler todo um genoma humano, disse Royyuru. Uma vez pronto, este dispositivo deve ser capaz de fazer o trabalho de US $ 100 a US $ 1.000 por leitura, Royyuru estimou.
Royyuru se recusou a oferecer um tempo em que a máquina estaria disponível comercialmente, citando os muitos passos necessários para trazer qualquer tecnologia radicalmente nova para a produção. Ele estimou que levaria cerca de cinco a dez anos para terminar a pesquisa sozinha.
A subsidiária de seqüenciamento da Roche, a 454 Life Sciences, finalmente comercializará os produtos resultantes que vêm dessa colaboração. A IBM trará para a parceria sua expertise na construção de eletrônicos e gerenciamento de dados, enquanto a Roche aplicará seu conhecimento em diagnósticos médicos e sequenciamento de genoma, disse Royyuru. A leitura do código genético de um indivíduo pode ter múltiplos benefícios médicos, explicou Royyuru. Mais notavelmente, permitirá que os médicos "personalizem o fornecimento de cuidados médicos", disse ele. Por exemplo, muitos medicamentos funcionam em algumas pessoas, mas não em todas. Ter o DNA de uma pessoa em mãos ajudará o médico a prescrever o medicamento apropriado. Além disso, a leitura do genoma pode revelar suscetibilidade a certas doenças.
Talvez outro uso precoce possa ser determinar por quanto tempo os indivíduos podem viver. Na quinta-feira, pesquisadores da Universidade de Boston anunciaram que encontraram o que parecem ser assinaturas genéticas de longevidade.
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