ความหวาดกลัวที่ขัดขวาง: ยีนสามารถบอกเล่าเรื่องราวของการได้รับรังสี


ทีมงานของ Duke แนะนำว่าการดึงตัวอย่างเลือดจากนั้นใช้เทคโนโลยียีนชิพเพื่อสแกนยีนนับพันใน DNA ของ lymphocytes (เซลล์เม็ดเลือดขาวที่พบในเลือด gut และไขกระดูก) สามารถระบุได้อย่างรวดเร็วว่าใครบางคนต้องการการรักษาพิษจากรังสีหรือไม่ . “ เป้าหมายคือการพัฒนาแบบทดสอบที่ใช้งานได้จริงและสามารถนำไปใช้กับคนหลายพันคนในสถานการณ์การสูญเสียจำนวนมาก” จอห์นชูเตผู้เขียนอาวุโสด้านการแพทย์ของมหาวิทยาลัย Duke กล่าว ทีมมุ่งเน้นไปที่เซลล์เม็ดเลือดขาวเพราะพวกเขาเป็น "เซลล์ที่มีอัตราการแพร่กระจายสูงและมีความไวต่อผลกระทบของการแผ่รังสีไอออนไนซ์" (คลื่นหรืออนุภาคพลังงานที่สามารถทำลายพันธะของโมเลกุลชีวภาพเช่น DNA) แ

ทีมงานของ Duke แนะนำว่าการดึงตัวอย่างเลือดจากนั้นใช้เทคโนโลยียีนชิพเพื่อสแกนยีนนับพันใน DNA ของ lymphocytes (เซลล์เม็ดเลือดขาวที่พบในเลือด gut และไขกระดูก) สามารถระบุได้อย่างรวดเร็วว่าใครบางคนต้องการการรักษาพิษจากรังสีหรือไม่ .

“ เป้าหมายคือการพัฒนาแบบทดสอบที่ใช้งานได้จริงและสามารถนำไปใช้กับคนหลายพันคนในสถานการณ์การสูญเสียจำนวนมาก” จอห์นชูเตผู้เขียนอาวุโสด้านการแพทย์ของมหาวิทยาลัย Duke กล่าว ทีมมุ่งเน้นไปที่เซลล์เม็ดเลือดขาวเพราะพวกเขาเป็น "เซลล์ที่มีอัตราการแพร่กระจายสูงและมีความไวต่อผลกระทบของการแผ่รังสีไอออนไนซ์" (คลื่นหรืออนุภาคพลังงานที่สามารถทำลายพันธะของโมเลกุลชีวภาพเช่น DNA) และมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหาย เร็วมาก อาการทางกายภาพของพิษจากรังสีอาจไม่แสดงเป็นเวลาหลายวันจนถึงหลายสัปดาห์

วิธีการในปัจจุบันสำหรับการวินิจฉัยเช่นนี้เกี่ยวข้องกับการเลี้ยงเซลล์ไขกระดูกที่ดึงมาจากสะโพกนานถึงหนึ่งสัปดาห์เพื่อค้นหาความเสียหายของโครโมโซมหรือการเจาะเลือดซ้ำ ๆ หลายวันเพื่อวัดความเสียหายสะสมต่อเซลล์เม็ดเลือดขาว น่าเสียดายที่กระบวนการทั้งสองนี้ใช้เวลานานกว่าหน้าต่าง 48-72 ชั่วโมงที่สำคัญในระหว่างการรักษาเพื่อย้อนกลับความเสียหายของเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันจะเป็นประโยชน์มากที่สุด - เมื่อติดเชื้อไขกระดูกล้มเหลวและความเสี่ยงมะเร็งสูงขึ้นสามารถหลีกเลี่ยงได้

นักวิจัยได้พัฒนาแบบจำลองเมาส์สำหรับการทดสอบการแผ่รังสีทำให้หนูได้รับรังสีในระดับต่ำที่ไม่เป็นอันตรายโดยปกติระดับที่มักจะอ่อนแอต่อระบบภูมิคุ้มกันหรือปริมาณรังสีที่ร้ายแรง หกชั่วโมงหลังจากฉายรังสีสัตว์นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการเก็บตัวอย่างเลือด หลังจากทำการวิเคราะห์ยีนหลายพันตัวในแต่ละกลุ่มนักวิจัยได้จดจ่ออยู่กับรูปแบบลายเซ็นของยีนประมาณ 100 ยีนที่แต่ละระดับรังสีนั้นถูกสร้างขึ้นในหนู

“ มีการตอบสนองทางชีวภาพระดับโมเลกุลที่ซับซ้อนต่อการแผ่รังสีซึ่งดูเหมือนจะไม่เหมือนใครในระดับปริมาณรังสีที่แตกต่างกัน” Chute กล่าว "คลาสของยีนที่ตอบสนองนั้นไม่สามารถคาดเดาได้และไม่ทับซ้อนกัน [โดยทั่วไป]"

ทีมยังทำการทดลองในมนุษย์ในผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งต่อมน้ำเหลืองที่ได้รับรังสีปริมาณมากก่อนที่จะเข้ารับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก ผู้ป่วยที่ทดสอบก่อนการฉายรังสีและหกชั่วโมงต่อมาถูกนำไปเปรียบเทียบกับอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี โปรไฟล์ของยีนจำแนกระหว่างผู้ที่มีและไม่ได้รับการเปิดเผยด้วยความแม่นยำ 90 เปอร์เซ็นต์: 85 เปอร์เซ็นต์ของผู้ป่วยมะเร็งถูกระบุอย่างถูกต้องเพียง 6 เปอร์เซ็นต์ของการเลือกปฏิบัติส่งผลให้เกิดผลบวกปลอม (ผู้ป่วยมะเร็งที่ยังไม่ได้รับการรักษาด้วยรังสี) และคนที่มีสุขภาพถูกคัดออกด้วยความแม่นยำ 100 เปอร์เซ็นต์ Chute คาดเดาผลบวกปลอมและความเสี่ยงที่ไม่ได้รับเกิดจากการสัมผัสกับรังสีในระหว่างการรักษามะเร็งครั้งก่อน "มีการรบกวนหรือเสียงรบกวนที่เกิดจากคนที่เป็นโรคมะเร็ง" หรือความเครียดทางพันธุกรรมอื่น ๆ

Chute เชื่อว่าด้วยเทคโนโลยียีนชิปปัจจุบันการทดสอบจะใช้เวลาสามวันจึงจะเสร็จสมบูรณ์ แต่กลุ่มอยู่ในขั้นตอนของการปรับแต่งวิธีการโดยการกลับบ้านในชุดของ 25 ยีนที่สามารถตรวจสอบได้อย่างน่าเชื่อถือเพื่อตรวจสอบภายใน 12 ถึง 24 ชั่วโมงไม่เพียง แต่ไม่ว่าจะเปิดรับ แต่ยังได้รับปริมาณญาติ โดยการพิจารณาว่ายีนชนิดใดที่ได้รับผลกระทบโดยทั่วไปการรักษาแบบใหม่สำหรับผู้ที่ตกเป็นเหยื่อของการได้รับสัมผัสอาจทำได้ “ ด้วยการระบุยีนที่เป็นผู้เล่นหลักในการตอบสนองต่อการแผ่รังสี” เธอกล่าว“ เราหวังว่าจะรวบรวมรายการเป้าหมายในอนาคตเพื่อป้องกันผลกระทบที่เป็นอันตราย”