在診斷醫(yī)學(xué)中，提取組織樣本進(jìn)行分析的活組織檢查技術(shù)是檢測多種病癥的常用工具，但這種方法也存在一些缺點，其會給患者帶來痛苦且并不能總提取出病變組織，而且該技術(shù)僅能在患者疾病發(fā)展到晚期時才會使用，而且在某些時候已經(jīng)來不及對患者進(jìn)行干預(yù)了，這些擔(dān)憂促使著科學(xué)家們不斷研究來尋求侵入性更小且更加準(zhǔn)確的診斷方法。
圖片來源：Hebrew University of Jerusalem
近日，一篇刊登在國際雜志Nature Biotechnology上的研究報告中，來自耶路撒冷希伯來大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種簡單且廉價的血液診斷技術(shù)，其或能對多種人類疾病進(jìn)行準(zhǔn)確診斷，同時還能幫助實驗室專業(yè)技術(shù)人員識別并確定機(jī)體死亡細(xì)胞的狀態(tài)，并對包括癌癥和心臟、肝臟等器官的疾病實現(xiàn)準(zhǔn)確診斷；這種新型檢測技術(shù)甚至能夠識別出遭受相同類型腫瘤的患者之間可能存在差異的特定生物標(biāo)志物，這一特點或有望幫助臨床醫(yī)生針對每一名患者制定個性化的治療方案。
這種檢測技術(shù)依賴于一種自然過程，即機(jī)體中每天都會有數(shù)百萬個細(xì)胞死亡，并被新的細(xì)胞所取代；當(dāng)細(xì)胞死亡后，其DNA就會分解，某些DNA碎片就會進(jìn)入血液，這樣其就能被DNA測序手段檢測到；然而，機(jī)體中所有細(xì)胞都擁有相同的DNA序列，因此簡單地進(jìn)行DNA測序并不能夠確定DNA碎片來自于哪些細(xì)胞，雖然細(xì)胞間的DNA序列都是相同的，但細(xì)胞中DNA的組裝方式卻在本質(zhì)上有著差異。DNA能被包裝成為核小體，而核小體是一種小的重復(fù)性結(jié)構(gòu)，其包含有稱之為組蛋白上的特殊蛋白質(zhì)。在組蛋白中，細(xì)胞會寫出一種獨特的化學(xué)代謝，這就能夠告訴我們細(xì)胞的身份，甚至是細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的生物性和病理性過程；近年來，多項研究成功開發(fā)出了一種能識別這些信息的過程，從而就能揭示異常的細(xì)胞活性。
研究者Ronen Sadeh表示，我們所開發(fā)的這種新方法能夠精確閱讀血液中DNA的信息，并利用這些信息來確定疾病或腫瘤的特性，確切地說疾病會在體內(nèi)哪些地方發(fā)生以及其進(jìn)展的程度如何等。該技術(shù)依賴于對細(xì)胞中表觀遺傳學(xué)信息的分析，F(xiàn)riedman教授解釋道，隨著科學(xué)不斷地進(jìn)步，我們了解到，如果這些信息能被維持在血液的DNA中，那么我們就能利用這些數(shù)據(jù)來確定死亡細(xì)胞的組織來源以及這些細(xì)胞中處于活躍狀態(tài)的基因；基于相關(guān)研究結(jié)果，研究人員或許就能揭示患者機(jī)體健康狀況的詳細(xì)信息；同時還能夠理解為何細(xì)胞會發(fā)生死亡，是否是感染或癌癥所誘發(fā)的，同時研究者還會基于相關(guān)研究結(jié)果更好地確定疾病的進(jìn)展情況。
最后研究者表示，這種新型診斷技術(shù)除了具有明顯的診斷優(yōu)勢外，其還是非侵入性的，且要比傳統(tǒng)的活組織檢查技術(shù)便宜得多。研究人員希望這種新型診斷技術(shù)能盡早地投入用來幫助診斷疾病，幫助醫(yī)生更加有效地對患者進(jìn)行診療；目前研究人員正在開展多項臨床試驗，旨在讓這種創(chuàng)新性的方法能夠更加適用于每一位患者。
原始出處：
Sadeh, R., Sharkia, I., Fialkoff, G. et al. ChIP-seq of plasma cell-free nucleosomes identifies gene expression programs of the cells of origin. Nat Biotechnol (2021). doi：10.1038/s41587-020-00775-6
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