IBM stawia sobie za cel spersonalizowaną medycynę dzięki chipowi DNA

IBM zamierza wydłużyć żywotność ludzi, opracowując chip, dzięki któremu spersonalizowane produkty medyczne staną się przystępne i szybkie, powiedział we wtorek pewien badacz firmy.

Firma planuje opracowanie chipa, który może szybko mapować kod genetyczny zawarty w struktury biologiczne organizmów. Chip będzie próbował zrozumieć kod genetyczny poprzez sekwencjonowanie nici DNA - podstawowego elementu życia - w celu indywidualizacji kursów leczenia pacjentów - powiedział Gustavo Stolovitzky, naukowiec i kierownik genomiki funkcjonalnej w IBM Research.

IBM ma nadzieję, że czytnik genomu będzie w stanie wyrysować kod genetyczny w ciągu kilku minut, kosztem od 100 do 1000 USD, powiedział.

"Ludzie nie umrą … z powodu skutków ubocznych (z niewłaściwych leków), albo dowiemy się trochę lepiej, jak dostosować swój styl życia do ich genetyki "- powiedział Stolovitzky. "Nikt nie chce być traktowany jak przeciętny pacjent." Każdy chce być traktowany jak indywidualny pacjent. "

Zrozumienie kodu genetycznego poprzez czytanie DNA pomoże w precyzyjnym wykrywaniu chorób i poprawie jakości leczenia oferowanego pacjentom, powiedział Stolovitzky.

Czytnik genomu jest zaprojektowany jako chip krzemowy, w którym DNA jest przewleczone przez por w chipie, a jego charakterystyka jest odczytywana sekwencyjnie. Chip ma małe elektrody do wytwarzania pól elektrycznych, które mogą pułapkować ujemnie naładowane cząsteczki DNA, po czym chip będzie mierzył i sekwencjonował DNA. Komponenty zintegrowane w chipie obejmują warstwy chemiczne, fizyczne i atomowe, które pomagają w ocenie cząsteczek i sekwencjonowaniu składu genetycznego. Mikroprocesor, najprawdopodobniej znajdujący się poza chipem, również byłby potrzebny do sekwencjonowania DNA.

Układ odczytu DNA może być również użyty do innych zastosowań biotechnologicznych, które obejmują sekwencjonowanie ludzkiego, zwierzęcego, bakteryjnego i roślinnego DNA, powiedział Stolovitzky.

Ostatecznie firma dąży do ograniczenia chipu do użytku w przenośnych urządzeniach medycznych, za pomocą którego pacjenci mogą zdeponować próbkę, aby odczytać DNA w ciągu kilku sekund lub minut. Urządzenie może być bardzo podobne do glukometru, w którym użytkownicy umieszczają kroplę krwi, a urządzenie pokazuje poziom cukru we krwi w ciągu kilku sekund, powiedział Stolovitzky.

Budowa chipa to pierwszy krok, a IBM kontynuuj badania DNA, aby pomóc chipowi dokładnie mapować kod genetyczny.

"Jesteśmy w procesie, w którym będziemy mieć kamienie milowe … [ponad] trzy lata. Pod koniec trzech lat będziemy wiedzieć, czy jest to wykonalne czy nie - powiedział Stolovitzky.

Nie potrafił przewidzieć, kiedy technologia będzie dostępna komercyjnie. Ale jeśli stanie się dostępna, może być dostarczona pacjentom za pośrednictwem gabinetów lekarskich lub podręcznych urządzeń medycznych. Takie sekwencery DNA mogłyby wyeliminować sekwencje testów laboratoryjnych, które obecnie trwały w ostatnich tygodniach.

Badania IBM reprezentowałyby postęp w zakresie wcześniejszych działań sekwencjonowania genomu, które były kosztowne i trwały lata. Pierwszy w historii program genetycznego sekwencjonowania, Human Genome Project, został ukończony w 2003 roku po 13 latach wysiłków kosztem 3 miliardów dolarów. Projekt badawczy był finansowany przede wszystkim przez Departament Energii USA i National Institutes of Health.

Sekwencjonowanie genetyczne łączy w sobie nanotechnologię IBM i badania dotyczące wielu dyscyplin naukowych. IBM rozpoczął inne prace badawcze nad DNA, w tym eksperyment wykorzystujący DNA jako sposób na tworzenie małych obwodów, projektu niezwiązanego z czytnikiem genomu.