— Можно ли сдавать один анализ крови и знать, что рака нет?
— Можно ли сдавать один анализ крови и знать, что рака нет? — Так, чтобы вовремя — нет. — Но вот же работа!
Так-то да. Судя по работе, это через несколько лет сможет стать обычной диагностикой, и это невероятно круто.
Значит, белки для землян были доступны по лицензии write-only. В смысле, собирать мы их можем, а вот читаем очень херово. По большей части угадываем, что там. А читать нам их надо, это рабочие машины любого живого организма.
Почему ДНК получается, а белок нет? Вот про секвенатор, но сейчас больше в ходу нанопоровое секвенирование, когда ДНКу протягивают через дырку и считывают электрический сигнал каждого проходящего.
С белками ни один из этих фокусов не катит. Есть масс-спектрография и метод Эдмана (медленный и с одного конца).
А почему? Потому что белок нельзя размножить в пробирке с помощью ПЦР. Для ДНК/РНК есть замечательные готовые полимеразы, они собирают точно такое же как ксерокс. Плюс белки все доработанные напильником, с посттрансляционными модификациями (ознакомьтесь с жизнью парня Жени Шаперона).
Тут в работе предлагают всё-таки наконец-то читать белки нормально и напрямую. Той же нанопорой. В мембране делают маааааленькую дырку, пускают ток. Если туда попадает молекула, она включается в цепь. По изменению тока (глубине падения, времени блокировки, уровню шума) можно понять, что это за молекула. Проблема предыдущих попыток в том, что белки пролетают сквозь пору вжух как быстро. Сигнал получается смазанным, отличить одну аминокислоту от другой невозможно.
Тут взяли биологическую пору (бактериальный белок MspA) и модифицировали её, прикрепив внутри адаптер с ионом никеля (MspA-NTA-Ni). А зачем? А потому что конец любой белковой цепочки (N-концевая группа) обожает связываться с никелем. Никель держит белок за хвост, пока нанопора его внимательно ощупывает.
Проверяли на 20 аминокислотах, модифицированных аминокислотах, пептидах до 39 аминокислот, биоактивных гормонах и пептиды-неоантигены (маркеры рака). Дальше всё это уехало в ML (векторную машину). Точность 97,4%.
Интересно, что есть два брата-акробата изолейцин и лейцин. Они состоят из абсолютно одинакового набора атомов и имеют одинаковую массу, но похожи как флаг России и Голландии. Масс-спектрометр их постоянно путает. А тут прям сразу отличили.
— Уууу, зараза! — заворчали учёные.
Попробовали короткие сигнатуры белков — тоже работает. Можно узнавать сложные белки по поиску короткой подстроки кода, а не сканированию всего белка.
— Ууууууу, зараза! — сказали учёные.
А можно ли так прочитать неизвестный белок? Нарезали там белок в стиле письма из букв из разных газет (ПАМАГИТЕ Я БИЛОК) — считалось идеально.
— Ууууууууу, заррраза! — заорали учёные.
Проверили, будет ли видна разница, если в белке изменится всего одна аминокислота из-за мутации, или если к белку прикрепится фосфатная группа. Система заметила. Успешно отличили мутировавшие куски белков BRAF и KRAS, которые часто встречаются при онкологии от их здоровых версий.
— Ааааааа, заррррраза! — обрадовались учёные. Потому что это практическое применение и потенциальная куча денег. Это возможная сверхточная диагностика рака по мельчайшим следам в крови — то есть взяли анализ и уже получили все данные о всём в теле.
Дальше систему ломать не стали.
Журнал Природа, китайская группа учёных (Китай лидер в нанодырках). Недостатки — точность упадёт за пределами обучающей выборки, то есть неизвестные науке организмы так не прочитать. В тестах гоняли большие концентрации пептидов, чтобы собрать результаты быстрее. Прод-метод, вероятно, будет куда медленнее из-за концентраций на порядки меньше, это техническая сложность.
Работу нашёл @Betankor с канала про сфероиды. Вот у него пост про дрозофил-смурфиков (чем больше она синяя, тем старше), а вот подготовка к надуванию леопарда, но леопарда там ещё нет.
— Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты — Поздравляю! В вас появилась маленькая жизнь! — Но как?! Я же мужчина! — А глистам пофиг!