Il sequenziamento del DNA potrebbe diventare molto più veloce ed economico, e quindi più vicino all'uso di routine nella diagnostica clinica, grazie a un nuovo metodo sviluppato da un team di ricerca con sede presso la Boston University. Il team ha dimostrato il primo utilizzo di nanopori allo stato solido - minuscoli fori nei chip di silicio che rilevano le molecole di DNA mentre passano attraverso il poro - per leggere l'identità dei quattro nucleotidi che codificano ciascuna molecola di DNA. Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato la fattibilità di un romanzo, metodo più efficiente per rilevare singole molecole di DNA nei nanopori.
"Abbiamo impiegato, per la prima volta, un metodo ottico per la lettura della sequenza del DNA combinato con il sistema dei nanopori, ", ha affermato l'ingegnere biomedico della Boston University Amit Meller, che ha collaborato con altri ricercatori della Boston University, e presso la University of Massachusetts Medical School di Worcester. "Questo ci consente di sondare più pori contemporaneamente utilizzando un'unica fotocamera digitale veloce. Pertanto, il nostro metodo può essere ampliato notevolmente, permettendoci di ottenere un throughput di sequenziamento del DNA senza precedenti".
La ricerca è dettagliata in Nano lettere . Il National Institutes of Health sta attualmente valutando una domanda di sovvenzione quadriennale per far avanzare ulteriormente il progetto di sequenziamento dei nanopori di Meller.
Questo a basso costo, il sequenziamento ultrarapido del DNA potrebbe rivoluzionare sia la ricerca sanitaria che quella biomedica, e portare a importanti progressi nello sviluppo di farmaci, medicina preventiva e medicina personalizzata. Accedendo all'intera sequenza del genoma di un paziente, un medico potrebbe determinare la probabilità che quel paziente sviluppi una specifica malattia genetica.
I risultati del team mostrano che i nanopori, in grado di analizzare molecole di DNA estremamente lunghe con una precisione superiore, sono posizionati in modo univoco per competere con gli attuali, metodi di sequenziamento del DNA di terza generazione per costi, velocità e precisione. A differenza di questi approcci, il nuovo metodo dei nanopori non si basa su enzimi la cui attività limita la velocità con cui possono essere lette le sequenze di DNA.
"Questo ci pone nella posizione vantaggiosa unica di poter affermare che il nostro metodo di sequenziamento è veloce quanto le tecnologie fotografiche in rapida evoluzione, " ha detto Meller. "Attualmente abbiamo la capacità di leggere circa 200 basi al secondo, che è già molto più veloce di altri metodi commerciali di terza generazione. Questo è solo il punto di partenza per noi, e prevediamo di aumentare questo tasso fino a un fattore quattro nel prossimo anno".
Licenza di proprietà intellettuale dalla Boston University e dalla Harvard University, Meller ei suoi collaboratori hanno recentemente fondato NobleGen Biosciences per sviluppare e commercializzare il sequenziamento dei nanopori basato sul nuovo metodo.
"Credo che ci vorranno dai tre ai cinque anni per portare il sequenziamento del DNA a basso costo nel mercato medico, supponendo che sia in atto un programma di ricerca e sviluppo aggressivo, " disse Meller.
