به گزارش مجله خبری نگار، محققان دانشگاه کالیفرنیا و دانشگاه تورنتو از یک ابزار محاسباتی نسل بعدی رونمایی کردهاند که میتواند جهشهای قبلاً نامرئی در پروتئینها را تشخیص دهد. این پیشرفت که moPepGen نام دارد، افقهای جدیدی را در درک سرطان، بیماریهای عصبی و سایر بیماریهای مرتبط با تغییرات DNA باز میکند. این کار در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.
دانشمندان با استفاده از روشهای پروتئوژنومیک، که تجزیه و تحلیل ژنوم و پروتئین را ترکیب میکند، الگوریتمی ایجاد کردهاند که برای اولین بار به آنها اجازه میدهد تا به طور دقیق مشخص کنند که کدام جهشهای ژنتیکی در واقع در سطح پروتئین رخ میدهند. این مهم است، زیرا پروتئینها بیشتر وظایف بدن را انجام میدهند و کوچکترین تغییرات در ساختار آنها میتواند نشانهای از ابتلا به بیماریها، از جمله سرطان، باشد.
چنگهائو ژو، یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح داد: «ما moPepGen را برای تعیین دقیق اینکه کدام گونههای ژنتیکی واقعاً در پروتئینها ظاهر میشوند، توسعه دادیم. الگوریتم ما انواع تغییرات را در نظر میگیرد و میتواند حتی حجم عظیمی از دادهها را به طور مؤثر مدیریت کند.»
روشهای موجود قبلی عمدتاً فقط جایگزینیهای ساده اسید آمینه را ثبت میکردند و تغییرات پیچیدهتر را از قلم میانداختند. moPepGen یک رویکرد کاملاً جدید ارائه میدهد: این روش فرآیند بیان و ترجمه ژن را با در نظر گرفتن تمام انحرافات ممکن مدلسازی میکند و در نتیجه دقیقترین تصویر را از آنچه در سطح مولکولی اتفاق میافتد، ارائه میدهد.
برای آزمایش اثربخشی این فناوری، دانشمندان دادههای مربوط به تومورهای پروستات و تومورهای کلیه را تجزیه و تحلیل کردند. moPepGen چهار برابر بیشتر از روشهای قبلی، انواع پروتئینهای منحصربهفرد، از جمله موارد مرتبط با جهشها و بازآراییهای ژنی را شناسایی کرد.
یکی از امیدوارکنندهترین کاربردهای این فناوری جدید، توسعه درمانهای سرطان شخصیسازیشده، از جمله واکسنهای شخصیسازیشده و سلولدرمانی است. این ابزار میتواند پپتیدهای خاص تومور یک بیمار خاص را به طور دقیق شناسایی کند، که برای ایمونوتراپی بسیار مهم است.
پاول بوتروس، یکی از رهبران این مطالعه، نتیجه گرفت: «این الگوریتم به اتصال دادههای DNA با تصویر واقعی ترکیب پروتئین سلولها کمک میکند. این میتواند الگوی پزشکی را تغییر دهد و آن را واقعاً دقیق کند.»