RNT genetik məlumatların çatdırılmasından zülalların istehsalına qədər bir sıra bioloji vəzifələri yerinə yetirir. Lakin RNT həm də hüceyrə ölümü və ya aktiv sərbəst buraxılması yolu ilə hüceyrələrdən xaric olur və sonra qan plazmasına yol tapa bilir.

Cornell-in rəhbərlik etdiyi əməkdaşlıq , uşaqlıqda fərqləndirilməsi çətin olan iltihablı xəstəliklərin diaqnozu üçün bu hüceyrəsiz molekulyar RNT çöküntülərindən istifadə edən maşın öyrənmə modellərini inkişaf etdirdi . Diaqnostika aləti xəstənin orqan sağlamlığını eyni vaxtda izləyərkən, xəstədə Kawasaki xəstəliyi (KD), Uşaqlarda Multisistemli İltihab Sindromu (MIS-C), virus infeksiyası və ya bakterial infeksiyanın olub olmadığını dəqiq müəyyən edə bilər.

Məqalə Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc olunub .

İltihabi xəstəliklər uşaqlar üçün xüsusi təhlükədir, çünki qızdırma və səpgi kimi simptomlar ümumi xarakter daşıyır və xəstələrə tez-tez səhv diaqnoz qoyulur. Düzgün müalicə edilmədikdə, MIS-C ürək, ağciyər, beyin və digər orqanlarda şişlik yarada bilər. Eynilə, KD – uşaqlarda qazanılmış ürək xəstəliklərinin əsas səbəbi – ürək anevrizmalarına və infarktlara səbəb ola bilər. Hüceyrəsiz RNT əsaslı test, klinisyenlərin uşaqlarda həlledici erkən mərhələdə bu iltihablı şərtləri tutmaq üçün istifadə edə biləcəyi ilk molekulyar diaqnostika vasitəsi olacaqdır.

Kornell komandasına biotibbi mühəndislik kafedrasının dosenti və məqalənin baş müəllifi İwijn De Vlamink rəhbərlik edirdi. Baş müəllif Conor Loydur, hazırda Yeni Müəssisələr üçün Ignite Fellow.

Tapıntılar dörd il əvvəl başlayan və pandemiya zamanı artan uşaqlarda COVID-19 və MIS-C-nin ağır hallarını xarakterizə etmək üçün yeni nəsil ardıcıllığından istifadə edilən əvvəlki əməkdaşlıqdan irəli gəlir.

Başlanğıcda, De Vlaminck və Loy xəstəlikləri araşdırmaq üçün hüceyrəsiz DNT-dən istifadə potensialına diqqət yetirdilər, lakin təmin etdiyi zəngin məlumat məzmununa görə hüceyrəsiz RNT ilə getdikcə daha çox maraqlandılar. Hüceyrəsiz RNT-nin hamiləlik və xərçəng üçün effektiv biomarker olduğu göstərilsə də, hüceyrəsiz DNT qədər yaxşı öyrənilməyib.

“Plazmada RNT-ni təhlil edərkən, baxdığınız şey ölməkdə olan hüceyrələrdən alınan RNT və həmçinin bədənin hər hansı bir yerindəki hüceyrələrdən ayrılan RNT-dir” dedi Loy. “Bu, sizə böyük üstünlük verir. İltihabi şəraitdə çoxlu hüceyrə ölümü baş verir. Hüceyrələr, bəzi hallarda partlayır və onların RNT-si plazmaya buraxılır. Həmin RNT-ni təcrid etməklə və ardıcıllıqla, biz xəstəlik üçün biomarkerləri kəşf edə və geri çəkilə bilərik. Hüceyrə ölümünü ölçmək üçün RNT haradan gəlir.”

Əməkdaşlar müxtəlif iltihablı xəstəlikləri olan uşaq xəstələrindən 370 plazma nümunəsini tədqiq ediblər. Komanda RNT-ni DNT-yə çevirdi, sonra genomun zülal kodlaşdıran bölgələrini təhlil edən DNT ardıcıllığı apardı. Loy bir il ərzində maşın öyrənmə alqoritmləri ilə nümunələrdə xəstəlik işarələrini tapmaq üçün təcrübə keçirdi, əsasən hüceyrəsiz RNT-ni anlamlandırmaq üçün müxtəlif alətlərdən ibarət boru xətti yaratdı.

Tədqiqatçılar diaqnostika üçün dəqiq bir model hazırlamaqdan əlavə, hüceyrəsiz RNT ardıcıllığının qaraciyər, ürək, endotel, sinir sistemi və yuxarı tənəffüs yolları da daxil olmaqla, xüsusi toxuma və orqanlara zərərin miqdarını təyin etmək üçün istifadə edilə biləcəyini nümayiş etdirdilər.

“Düşünürəm ki, bir çox yenilik və texniki yenilik , mühəndislik məlumatların təhlilindədir” dedi De Vlaminck. “Biz RNT-nin nə qədərinin müxtəlif orqanlardan gəldiyini, nə qədərinin qaraciyərdən və ya damar sistemindəki epitel hüceyrələrindən gəldiyini hesablaya bilirik. Mənbələrin kəmiyyətini müəyyən etməklə, ehtimal ki, immun olan zədə prosesləri haqqında da öyrənə bilərik. – əlaqəli, lakin vaskulyarlaşmış toxumalarda baş verir.”

Eyni zamanda, hüceyrəsiz RNT haqqında çox şey hələ də məlum deyil.

“Hüceyrəsiz RNT-nin faydalı olduğunu göstəririk, lakin indi biz molekulların haradan gəldiyinin biologiyasını və bəlkə də daha əhəmiyyətlisi, onları nə üçün plazmadan təkrar istehsal edə biləcəyinizi və niyə onlar haqqında bir az daha çox anlamaq məcburiyyətindəyik” Plazmada yenidən stabildir” dedi De Vlaminck. “Bu, onların qorunduğuna görədir. Düşünürük ki, bununla da məşğul olmağa başlamışıq.”

Daha çox məlumat: Conor J. Loy və digərləri, Uşaqlarda iltihablı sindromların plazma hüceyrəsiz RNT imzaları, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2024). DOI: 10.1073/pnas.2403897121

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları Cornell Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir