IBM do komercjalizacji czytania genomu

IBM nawiązał współpracę z Roche, producentem urządzeń medycznych Aby zbudować niedrogie urządzenie, które może czytać ludzkie genomy, firma ogłosiła w czwartek.

Chociaż technologia może być jeszcze dekadę lub więcej od komercjalizacji, po zakończeniu powinna dać każdemu lekarzowi niskokosztowy i szybki sposób zbadania genomicznego makijażu pacjenta, powiedział Ajay Royyuru, starszy kierownik biologii obliczeniowej w IBM Research.

"Koszt sekwencjonowania genomu spadł, a prędkość zaczęła się poprawiać, ale wciąż są problemy z prędkością, skalą, przepustowość, a także koszty ", powiedział Royyuru.

Projekt wykorzysta" Tranzystor DNA "firmy IBM. Te tranzystory zawierają nanopory lub bardzo małe pory, przez które można przeprowadzić łańcuch kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Nanopore identyfikuje każdą bazę DNA za pomocą pola elektrycznego.

Ponieważ nanopor jest wykonany częściowo z krzemu, powinien być zdolny do masowej produkcji za pomocą tych samych technik litograficznych, które są wykorzystywane do wytwarzania mikroprocesorów, a tym samym do utrzymania produkcji obniżenie kosztów, Royyuru powiedział.

Podczas gdy inni badacze również badali wykorzystanie nanoporów, takie projekty nie mogą dokładnie odczytać DNA, ponieważ DNA przemieszcza się zbyt szybko przez pory.

"To jak ssanie spaghetti. zaczyna poruszać się przez nanoporę, robi się naprawdę szybko, widzieliśmy 48 000 jednostek DNA przechodzących przez 10 lub 20 milisekund, przy tej prędkości masz bardzo małe szanse na prawidłowe odczytanie tego, "powiedział Royyuru.

Aby zwolnić szybkość DNA, IBM opracował na nanoporę sterowanie elektryczne, aby zwiększyć przepływ do pożądanej prędkości. "Możemy elektrycznie kontrolować ruch DNA przez pory, możemy przesuwać go o jednostkę", powiedział.

Chociaż technologie sekwencjonowania DNA istnieją już od wczesnych lat 70. XX wieku, cały ludzki genom nie został zdekodowany w całości do 2001 r., ze względu na automat potrzebny do odkodowania dużej liczby par podstawowych, które należy odczytać. DNA każdej osoby zawiera około 3 miliardów zasad nukleotydów.

Podczas gdy technologia sekwencjonowania DNA poprawiła się od tego czasu, wciąż kosztuje kilkaset tysięcy dolarów, aby przeczytać cały ludzki genom, powiedział Royyuru. Gdy urządzenie będzie gotowe, powinno być w stanie wykonać zadanie za kwotę od 100 do 1000 USD za przeczytanie, szacuje Royyuru.

Royyuru odmówił zaoferowania czasu, w którym maszyna będzie dostępna na rynku, powołując się na wiele kroków niezbędnych do radykalnie nową technologię do produkcji. Ocenił, że ukończenie samych badań zajmie około pięciu do dziesięciu lat.

Filia sekwencjonowania Roche, 454 Life Sciences, ostatecznie wprowadzi na rynek produkty powstałe w wyniku tej współpracy. IBM przekaże partnerstwu swoje doświadczenie w dziedzinie elektroniki budowlanej i zarządzania danymi, podczas gdy Roche zastosuje swoją wiedzę w diagnostyce medycznej i sekwencjonowaniu genomu, powiedział Royyuru.

Czytanie kodu genetycznego danej osoby może przynieść wiele korzyści medycznych, wyjaśnił Royyuru. Przede wszystkim pozwoli to lekarzom "spersonalizować świadczenie opieki medycznej" - powiedział. Na przykład wiele leków będzie działać na niektórych, ale nie wszystkich, ludzi. Posiadanie DNA osoby w ręce pomoże lekarzowi przepisać odpowiedni lek. Również czytanie genomu może ujawnić podatność na niektóre choroby.

Być może kolejnym wczesnym zastosowaniem może być określenie, jak długo mogą żyć ludzie. W czwartek naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie ogłosili, że znaleźli coś, co wydaje się być genetycznymi sygnaturami długowieczności.

Joab Jackson obejmuje oprogramowanie typu enterpise i ogólne nowości technologiczne dla News Service IDG. Śledź Joaba na Twitterze na @Joab_Jackson. Adres e-mail Joaba to [email protected]