211service.com
Puces ADN
Au cours des dernières années, les promesses de la biotechnologie - nouvelles connaissances sur la santé et la maladie, meilleurs diagnostics et traitements - se sont rapprochées de plus en plus d'un torrent sans précédent de données biologiques provenant des laboratoires de recherche. L'une des technologies clés générant cette nouvelle richesse critique d'informations est une lame de verre ou de plastique de la taille d'un timbre-poste appelée puce à ADN ou, plus familièrement, puce à ADN.
Les puces à ADN ont fait sensation en 1996 lorsque Affymetrix, basée à Santa Clara, en Californie, a présenté la première version commerciale, que la société a baptisée GeneChip. Affymetrix utilise des réactions chimiques sensibles à la lumière pour développer un motif en grille de jusqu'à 400 000 brins d'ADN courts, appelés sondes, sur une plaquette de verre. Étant donné que chaque sonde peut se lier à une séquence génétique différente dans un échantillon d'ADN, les puces permettent aux chercheurs d'effectuer ce qui aurait autrefois été des milliers d'expériences distinctes en même temps. Les chercheurs en biotechnologie, en pharmacie et au Human Genome Project ont été éblouis par les possibilités : une nouvelle compréhension du rôle des gènes dans les maladies cardiaques ou la résistance aux antibiotiques, des outils de diagnostic prénatal ou infectieux qui intègrent tous les gènes d'intérêt sur une seule puce, criblage automatisé à grande échelle de médicaments potentiels.
Cette histoire faisait partie de notre numéro de janvier 2001
- Voir le reste du numéro
- S'abonner
Aujourd'hui, des dizaines d'entreprises fournissent des produits et services de puces à ADN. Avec le développement de nouvelles façons de fabriquer les puces, les chercheurs ont désormais la possibilité d'acheter des puces prêtes à l'emploi ou de construire leurs propres puces personnalisées directement en laboratoire. Et certains des premiers espoirs concernant la technologie - en particulier qu'elle aiderait à révéler les fondements génétiques du cancer - montrent déjà des signes d'accomplissement. L'année dernière, par exemple, des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Stanford ont utilisé des puces à ADN pour découvrir deux classes de maladies génétiquement distinctes au sein d'un type de lymphome précédemment classé comme un seul cancer ; étant donné que les chances de survie d'un patient dépendent de manière significative de celui des deux sous-types dont il est atteint, la compréhension des différences entre les deux pourrait conduire à des traitements mieux adaptés.
Pour montrer comment fonctionnent les puces à ADN, TR vous guide pas à pas à travers une expérience hypothétique sur le cancer.
1) Un rôle important des puces à ADN réside dans la découverte des différences génétiques entre des cancers similaires - deux types de leucémie, par exemple. Pour ce faire, vous commenceriez par un groupe de patients, dont certains ont un type de cancer et d'autres un autre.
2) Pour chaque patient, prélevez un échantillon de cellules cancéreuses et isolez tous les gènes actifs dans ces cellules. Faites des copies de ces gènes, en incorporant des nucléotides spéciaux, ou des lettres d'ADN, auxquels est attaché un colorant fluorescent.
3) Placer les nouvelles copies de gènes sur une puce à ADN, une puce recouverte d'une grille de plusieurs milliers de sondes, de courtes séquences d'ADN qui se lient chacune à une séquence de gène unique.
4) Lorsqu'une sonde correspond à l'un des gènes actifs dans les cellules cancéreuses, elle se lie à la copie de ce gène. Une fois la liaison effectuée, nettoyez l'ADN flottant supplémentaire.
5) Mettez la puce à ADN dans le scanner de puces. Là, un laser éclaire la puce et fait briller le colorant fluorescent, créant un motif de taches claires où les copies de gènes marquées sont liées aux sondes et des taches sombres où il y a des sondes non liées. Le scanner détecte la fluorescence et enregistre une image de la grille de lumière et d'obscurité.
6) À l'aide d'un ordinateur qui a reçu une carte de l'emplacement de chaque sonde sur la puce à ADN, vous pouvez déterminer quels gènes sont actifs dans chaque échantillon. Une analyse minutieuse de ces résultats peut vous permettre d'identifier de petits ensembles de gènes qui sont actifs dans un cancer mais pas dans l'autre. À l'avenir, ces gènes pourraient devenir des cibles pour de nouveaux médicaments, ou pourraient être la base de nouveaux tests de diagnostic très spécifiques.
Vous avez une nouvelle technologie que vous aimeriez voir expliquée dans Visualize ? Envoyez vos idées à [email protected] .