Poiché sforzi come The Cancer Genome Atlas e altri generano grandi quantità di informazioni sulla composizione genetica di diversi tipi di cancro, sta diventando sempre più chiaro che tali informazioni hanno un grande potenziale per determinare quali farmaci antitumorali dovrebbero essere usati per trattare un paziente specifico. Però, rendersi conto che il potenziale richiederà non solo che i ricercatori sul cancro scoprano i collegamenti tra specifici cambiamenti genetici in un dato tumore e la risposta di quel tumore a una specifica terapia farmacologica, ma che i tecnologi sviluppano metodi più rapidi per rilevare mutazioni specifiche che sarebbero economici da utilizzare su singoli pazienti.
Una svolta tecnologica per affrontare quest'ultimo problema potrebbe essere a portata di mano grazie al recente lavoro condotto da Amit Meller e dai suoi colleghi della Boston University. Segnalando il loro lavoro nel giornale Nano lettere , questi ricercatori hanno descritto l'uso di nanopori caricati elettricamente per rilevare sequenze genetiche specifiche quando singole molecole di DNA passano attraverso il poro. Se l'ulteriore sviluppo avrà successo, questo metodo potrebbe fornire un nuovo approccio al rilevamento delle mutazioni che non comporta processi di amplificazione costosi e dispendiosi in termini di tempo.
I ricercatori hanno costruito il loro dispositivo di sequenziamento utilizzando un fascio di elettroni focalizzato per praticare un foro di 4-5 nanometri di diametro in una membrana di nitruro di silicio. La membrana viene quindi posizionata tra due piccole camere del fluido e un campo elettrico viene applicato attraverso la membrana utilizzando una coppia di elettrodi di argento/cloruro d'argento. Questa corrente applicata fa sì che le singole molecole di DNA si muovano attraverso il poro, che si srotolano e si dipanano quando entrano nel poro.
Per identificare una sequenza genetica nota, i ricercatori trattano prima un campione di DNA con sequenze specifiche di un analogo del DNA noto come acido nucleico peptidico, o ANNA, che si legherà alla corretta sequenza di DNA complementare di interesse. Quando la sequenza DNA-PNA abbinata passa attraverso il poro, produce una marcata variazione della corrente elettrica che passa tra i due elettrodi, un cambiamento che i ricercatori hanno dimostrato è facilmente distinguibile dal DNA a doppio filamento inalterato, questo è, DNA non duplex con la sonda PNA. Il dispositivo è in grado di analizzare una molecola di DNA al secondo.
Questo lavoro è dettagliato in un documento intitolato "Rilevazione specifica della sequenza basata su nanopori del DNA duplex per il profilo genomico". Un abstract di questo articolo è disponibile sul sito Web della rivista.
