Predstavljamo novo prispelo opremo v okviru projekta ''Nadgradnja nacionalnih raziskovalnih infrastruktur – RIUM'' na Univerzi v Mariboru. Oprema bo po načelu odprtega dostopa na razpolago širšemu krogu kvalificiranih raziskovalcev.

V okviru projekta RIUM smo pridobili Sistem za analizo genoma, ki je sestavljen iz dveh modulov, Sekvenator naslednje generacije NextSeq550 (Illumina) in sistem za analizo DNA in RNA mikromreže iSCAN (Illumina).

Medicinska fakulteta Univerze v Mariboru v sodelovanju z Univerzitetnim kliničnim centrom Maribor uvaja novo tehnologijo sekvenciranja naslednje generacije za sodobno diagnostiko redkih dednih bolezni. Z novo opremo je mogoče v eni sami analizi diagnosticirati več kot 6000 znanih dednih bolezni.

Rezultati analiz se bodo tako lahko neposredno vključili v Slovenski nacionalni register redkih dednih bolezni, skupaj z ustrezno znanstveno podlago. Nova oprema omogoča tudi raziskave in odkrivanje novih dednih mutacij in celo novih dednih bolezni. Tako so raziskovalci iz MF UM že pred časom poročali o odkritju  nove mutacije v genu KITLG, ki povzroča monogensko dedno bolezen, natančneje nov specifični tip kožne bolezni s simptomi hiper in hipopigmentacije, ki predhodno še niso bili opisani v znanstveni literaturi. Dodatno so prvi dokazali, da je ta mutacija vpletena tudi pri nastanku rakavih obolenj, kot je adenokarcinom debelega črevesa, kar je na eni strani za slovensko družino s to redko mutacijo slaba novica, obenem pa tudi dobra, saj so preko genetskega svetovanja vključili v preventivne programe. 

Uporaba:

Navedena oprema se največ uporablja za raziskave molekularnih mehanizmov neodzivnosti in odkrivanje bioznačevalcev za biološka zdravila pri zdravljenju  kroničnih imunskih boleznih. Raziskovalna skupina iz MF UM je vodja delovnega paketa za multi-omske analize v okviru EU projekta, katerega namen je, da se skupaj z mednarodnimi partnerji postavi znanstvena podlaga za personalizirano zdravljenje otroške astme.

Raziskovalna skupina veliko časa posveča tudi raziskavam molekularnih mehanizmov neodzivnosti na biološka zdravila pri bolnikih s kronično črevesno boleznijo (KVČB), za katero so tudi že pred časom kot člani svetovnega združenja za genetiko KVČB pojasnili genetsko arhitekturo te bolezni. V zadnjih letih je odobreno za uporabo vedno več novih bioloških zdravil še posebej  pri KVČB, kjer je še posebej velika potreba po smernicah, za katero podskupino bolnikov je optimalno točno določeno biološko zdravilo v smislu boljše učinkovitosti in najmanj neželenih učinkov. 

Učinki:

Rezultati genomske analize z visoko zmogljivimi aparaturami so privedle do novega koncepta v medicini, kjer posamezne bolezni ne delimo več na podtipe samo po kliničnih znakih in parametrih ampak vse bolj tudi na osnovi molekularnih endotipov, ki se jih določa s pomočjo molekularnih biooznačevalcev.

Najbolj raziskani molekularni biooznačevalci, s pomočjo katerih se določa molekularne endotipe, so variacije v genetskem zapisu, vključno mutacije in polimorfizmi posameznega nukleotida (ang. SNP za Single nucleotide polymorphism), ki jih določamo z analizo DNA. Glede na to, da je genetski zapis tekom življenja bolj ali manj enak, se v zadnjem času raziskave usmerjajo tudi na bolj dinamične biooznačevalce, ki se tekom življenja spreminjajo tudi zaradi vplivov okolja in v povezavi s patološkimi procesi.

Poleg uporabe v medicini je novo pridobljeno opremo mogoče uporabljati tudi pri raziskavah v  kmetijstvu, za zagotavljanje zdrave hrane (predvsem odkrivanju hrane proizvedene z genetsko spremenjenimi organizmi) in okoljevarstvenih študijah.

Omogoča multi-omske in funkcionalne raziskave bolezenskih procesov in odziva na zdravljenje na ravni posameznih celičnih podtipov.

BD FACS Aria Fusion je fluorescenčni pretočni citometer in celični razvrščevalec. To je naprava, ki omogoča zaznavanje, prepoznavanje, kvantifikacijo in izolacijo točno določenih podtipov celic (npr. bazofilcev, monocitov, krvotvornih matičnih celic) iz bioloških vzorcev (npr. iz krvi). To počne na podlagi fluorescenčnih signalov (s fluorescenco spodbujeno celično razvrščanje; iz angl. FACS – Fluorescence-Activated Cell Sorting), ki odražajo izražanje enega ali več tarčnih označevalcev na površini celic. Ločene (izolirane) celice je možno uporabiti za nadaljnje analize in eksperimentalno delo.

Oprema kot pretočni citometer omogoča hkratno proučevanje sprememb v sestavi več tarčnih (pod)populacij v bioloških/kliničnih vzorcih v odvisnosti od različnih bioloških/bolezenskih procesov.

Primerjati je mogoče vzorce bolnikov in zdravih posameznikov ali pa vzorce bolnikov, ki se različno odzivajo na določeno zdravljenje. Oprema omogoča tudi hkratno izolacijo več tarčnih celičnih tipov/podpopulacij za njihovo naknadno analizo (npr. celično-specifične multi-omike) ali pa uporabo v in vitro funkcionalnih poskusih.

Uporablja se jo za iskanje in proučevanje celično-specifičnih molekularno-genetskih mehanizmov in bioloških označevalcev, pri kroničnih imunskih boleznih kot so na primer astma, kronična vnetna črevesna bolezen, luskavica in z odzivom teh bolnikov na zdravljenje z biološkimi zdravili.

Oprema bo med drugim omogočila premik od analize molekularno-genetskih mehanizmov in bioloških označevalcev na ravni celotnih tkiv (npr. celotne krvi) k analizi/označevalcem na ravni podtipov celic, s tem pa tudi njihovo boljše razumevanje. Le-to je ključno za iskanje tarč za razvoj novi metod zdravljenja in za personalizirano zdravljenje.