Comme des efforts tels que The Cancer Genome Atlas et d'autres génèrent de vastes quantités d'informations sur la constitution génétique de différents types de cancer, il devient de plus en plus clair que ces informations ont un grand potentiel pour déterminer quels médicaments anticancéreux doivent être utilisés pour traiter un patient spécifique. Cependant, réaliser que ce potentiel exigera non seulement que les chercheurs en cancérologie découvrent les liens entre des modifications génétiques spécifiques dans une tumeur donnée et la réponse de cette tumeur à un traitement médicamenteux spécifique, mais que les technologues développent des méthodes plus rapides de détection de mutations spécifiques qui seraient économiques à utiliser sur des patients individuels.
Une percée technologique pour résoudre ce dernier problème est peut-être à portée de main grâce aux récents travaux menés par Amit Meller et ses collègues de l'Université de Boston. Rapporter leur travail dans le journal Lettres nano , ces chercheurs ont décrit l'utilisation de nanopores chargés électriquement pour détecter des séquences génétiques spécifiques lorsque des molécules d'ADN uniques traversent le pore. Si le développement ultérieur s'avère fructueux, cette méthode pourrait donner lieu à une nouvelle approche de la détection des mutations qui n'implique pas de processus d'amplification longs et coûteux.
Les chercheurs ont construit leur dispositif de séquençage en utilisant un faisceau d'électrons focalisé pour percer un trou de 4 à 5 nanomètres de diamètre dans une membrane en nitrure de silicium. La membrane est ensuite placée entre deux petites chambres à fluide et un champ électrique est appliqué à travers la membrane à l'aide d'une paire d'électrodes en argent/chlorure d'argent. Ce courant appliqué provoque le déplacement de molécules d'ADN individuelles à travers le pore, se détordant et s'effilochant lorsqu'ils pénètrent dans le pore.
Afin d'identifier une séquence génétique connue, les chercheurs traitent d'abord un échantillon d'ADN avec des séquences spécifiques d'un analogue d'ADN connu sous le nom d'acide nucléique peptidique, ou PNA, qui se liera à la séquence d'ADN complémentaire appropriée d'intérêt. Lorsque la séquence ADN-PNA correspondante passe à travers le pore, il produit une variation marquée du courant électrique passant entre les deux électrodes, un changement que les chercheurs ont démontré se distingue facilement de l'ADN double brin non altéré, C'est, ADN non duplexé avec la sonde PNA. L'appareil est capable d'analyser une molécule d'ADN par seconde.
Ce travail est détaillé dans un article intitulé "Nanopore Based Sequence Specific Detection of Duplex DNA for Genomic Profiling". Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.
