Co se děje s mým vzorkem DNA v laboratoři?

Jak je možné vůbec něco vyčíst ze slin?

Po naplnění zkumavky vzorkem slin není předmětem zkoumání tekutina jako taková, ale buňky sliznice z epitelu ústní dutiny, které se v ní nachází. Tyto buňky obsahují ve svém jádru DNA, která je složena z nukleotidů (A, G, C, T). nukleotidy jsou molekuly, které podobně jako 1 a 0 v informatice slouží k uchování informace pro buňku o tom, jak má vypadat a jak se má chovat. Právě DNA je zdrojem informací i pro nás, jelikož ji dnes umíme průlomovými technologiemi efektivně číst.

V našem případě jsou touto informací takzvané SNP polymorfismy. Single Nucleotide Polymorphism (hovorově „snip“) představuje změnu jednoho nukleotidu v sekvenci našeho genomu na konkrétním místě. Tato změna je dědičná, vyskytuje se v populaci v určité frekvenci (>1 %) a může být přenášena společně s mutací způsobující konkrétní onemocnění, nebo jiné, dědičně podmíněné vlastnosti organismu. Identifikováním vybraných SNP polymorfismů dokážeme vyhodnotit široké spektrum onemocnění a jiných dědičně podmíněných vlastností individuálně pro každého člověka „jen“ na základě jednoho vzorku slin.

Jak probíhá proces zpracování, analýzy a vyhodnocení mého vzorku?

Jakmile se vzorek slin dostane do laboratoře, převezme ho odborný personál, který vykoná sérii validovaných laboratorních postupů nevyhnutelných pro získání požadovaných dat vysoké kvality.

Prvním krokem je izolace samotné DNA. Ta probíhá buď přes kolonky, tedy jakési miniaturní filtry, které zachytávají DNA a přepouštějí ostatní nečistoty, nebo pomocí magnetických kuliček, které vychytávají DNA přímo z roztoku se vzorkem.

Po izolaci následuje proces přípravy vzorku na skenování, který trvá celkem 3 dny. Spočívá v namnožení DNA během noční inkubace, abychom získali dostatečné množství informace na detekci signálu. Následně se namnožená DNA poštěpí pomocí enzymů zvaných restrikční endonukleázy, které dokáží štěpit DNA na definovaném místě.

Štěpení DNA na krátké fragmenty je nevyhnutelné, neboť jen krátké fragmenty jsou schopny efektivně nasedat na velké množství sekvencí na čipu, což je další krok analýzy. Fragmenty jsou v něm zachytávány na speciální čip, který obsahuje statisíce až miliony sekvencí. Tyto sekvence jsou komplementární, tedy se dokážou spárovat s určitými fragmenty ve vzorku, které nesou právě informace o polymorfismech, které nás zajímají.

Po spárování fragmentů se sekvencemi na čipu následuje fáze detekce. Při ní se přidá na povrch čipu roztok obsahující 4 různé značené nukleotidy A, G, C, T. Příslušný enzym následně přiřadí 1 konkrétní nukleotid k oblasti našeho zájmu, což je v našem případě právě vybraný SNP polymorfismus. Po přiřazení komplementární báze následuje fáze skenování čipu. V této fázi senzor zachytí jednotlivé fluorescenčně značené signály a převede je do digitální podoby, kterou následně vyhodnocuje příslušný software. Tato reakce probíhá současně na statisících místech na čipu, což umožňuje analýzu až 650 000 SNP pro každý vzorek a zároveň dokáže zpracovat vícero vzorků současně.

Výstupem této analýzy jsou takzvané RAW data obsahující informace o přiřazení jednotlivých značených nukleotidů ke konkrétním místům na čipu. Tato místa obsahují sekvence (proby) specifické pro jednotlivé SNP polymorfismy. V dalších krocích je analýza zaměřená na kvalitu detekce a vyhodnocení celého procesu genotypizace.

Konečným výsledkem analýzy je tedy soubor všech analyzovaných SNP polymorfismů s vyhodnocením jejich stavu u daného člověka. Stav polymorfismu nám už potom přímo napovídá o přítomnosti nebo absenci genetické mutace způsobující dané onemocnění nebo jiný geneticky podmíněný rys. Analýza je vyhodnocena odborníky v oblasti genomiky a zpracována do reportů individuálně pro každý vzorek každého z našich zákazníků.

Celý proces probíhá v moderních laboratořích při co nejvyšší míře automatizace a robotizace pro zabezpečení vysoké efektivity a minimalizace chyb způsobených lidským faktorem.

Co udělá laboratoř s mým vzorkem po analýze?

Po ukončení analýzy dochází k úplnému zničení vzorku, který byl do laboratoře zaslán pod jedinečným kódem na zkumavce. Stane se tak do 14 dnů od DNA analýzy. Data získána z analýzy zasílá laboratoř na další zpracování k nám a do 30 dnů jsou všechna digitální data o vzorku vymazána. Digitální data z vašeho vzorku DNA dostanete spolu s vaší DNA analýzou.

Zdroje

1. https://www.freepik.com/free-photo/microscope-biotechnology-laboratory_11374663.htm#page=1&query=microscope&from_query=mikroscope&position=23