Новый метод анализа позволяет изучить старые образцы ДНК

Исследователи из Чикагского университета адаптировали методы, изначально разработанные для изучения древней ДНК из археологических образцов, чтобы восстановить генетическую информацию из медицинских образцов почти столетней давности.

Работа была представлена на ежегодной встрече Ассоциации молекулярной патологии (AMP) 2025, проходившей 11–15 ноября в Бостоне.

Методология исследования

Для тестирования метода использовались образцы тканей колоректального рака, собранные в период с 1932 по 2023 год. Этот тип рака был выбран, поскольку он стал значительно более распространенным среди молодых взрослых за последние десятилетия без ясного объяснения. Сегодня 35-летний человек имеет в два раза более высокий риск развития колоректального рака по сравнению с 35-летним в 1985 году.

Процесс анализа включал несколько этапов:

1. Выделение опухолевой ткани из образцов, залитых в парафин и фиксированных формалином, для экстракции ДНК.
2. Оптимизация удаления парафинового воска и химических консервантов для максимизации количества пригодной для анализа ДНК.
3. Использование специальных подходов для подготовки фрагментов ДНК к секвенированию. Был создан пользовательский конвейер с цифровыми инструментами, обычно применяемыми для анализа древней ДНК, чтобы сопоставить образцы с поврежденной или деградировавшей ДНК с человеческим геномом.
4. После проверки качества ДНК проводилось секвенирование генома с помощью полногеномного секвенирования и целевой панели обогащения генов (OncoPlus) для поиска генетических мутаций, вызывающих рост опухоли. В обоих случаях протоколы были модифицированы для сохранения крошечных фрагментов ДНК, которые традиционно отбрасываются.
5. Анализ нечеловеческой ДНК в образцах тканей для идентификации бактерий, которые могли находиться в опухоли.

Ключевые результаты и перспективы

Доктор Александр Гуццетта, руководивший проектом вместе с исследователем древней ДНК Маанасой Рагхаван, отметил: «Когда мы проанализировали бактериальную ДНК из тканей рака толстой кишки, мы обнаружили не только нормальные кишечные микробы, но и виды бактерий, специфически связанные с колоректальным раком».

В настоящее время команда работает над усовершенствованием методов анализа, чтобы лучше понять эти бактерии и то, как их присутствие могло меняться со временем.

Хотя команда Гуццетты сейчас сосредоточена на колоректальном раке, он надеется, что другие исследователи будут использовать эту работу для изучения изменений других заболеваний во времени.

«Здесь кроется огромный потенциал для других групп использовать эти подходы, чтобы раскрыть первопричины, лежащие в основе меняющейся картины современных заболеваний», — сказал Гуццетта. — «Этот подход может открыть возможность изучать, как болезни развиваются на протяжении десятилетий, и пролить свет на то, как их биология менялась со временем».