游离DNA提供了一个动态窗口的健康

短片段的DNA (cfDNA)游离循环血液,尿液和其他biofluids可以提供一个信息丰富的窗口进入人体生理学和疾病。通过观察cfDNA的甲基化标记,研究人员可以识别组织的DNA来了。一项新的研究使用这种方法来监测传染病和免疫相关疾病,包括COVID-19感染,展示这项技术的潜在临床应用。亚历山大•程二元同步通信,在康奈尔大学生物医学工程博士生,研究结果在美国人类遗传学协会2020虚拟会议。

cfDNA测试已经影响临床病人护理。例如,非侵入性的产前测试使用cfDNA筛查胎儿解剖或生理问题和多个临床试验正在进行中,以评估cfDNA监控移植排斥反应。

来自死细胞,在体液cfDNA无处不在。在感染或免疫相关疾病的原因组织损伤,人们会期望看到增加的cfDNA攻击组织对于识别tissues-of-origin cfDNA,成先生和他的同事分析了DNA的甲基化标记,组织,通过这一过程被称为亚硫酸氢全基因组测序。研究人员执行这个过程从biofluids cfDNA各种病人屏幕上三种不同的组织损伤疾病设置。

目前在一个令人兴奋的和相关的应用程序中,研究者测序plasma-derived cfDNA COVID-19病人。他们观察到高初始肺,liver-derived cfDNA,减少病人康复,还显著增加成红血球细胞cfDNA。成红血球细胞年轻红细胞失去他们的核成熟。这表明身体回应COVID-19感染增加红细胞生产,一个假设也支持与组织损伤的临床标记之间具有很强的相关性。

在另一个应用程序与影响病人的治疗技术,研究人员描述等离子体造血细胞移植患者的样本。一半的患者移植物抗宿主病,捐赠者的免疫系统识别主机作为外国实体和攻击宿主器官和组织。

“我们惊讶地发现,我们可以预测最终的移植物抗宿主病一旦移植手术一个月后,“程先生说。“也,我们分析测量组织损伤从更多组织不仅仅是最常受影响的,如肠道、肝脏和皮肤。”

研究者还显示,肾移植患者的尿液与肾脏或尿路感染包含大量肾或膀胱cfDNA增加,如预期。

展望未来,郑志刚看到更多的可能性在筛查cfDNA组织损伤,早期癌症检测和其他临床情况。

“cfDNA样品可以提供一个实时快照器官的健康,”他说。“我们已经表明,它可以使用在传染病和免疫性疾病患者,但这可以扩展到任何疾病涉及组织损伤。”