IBM стремится к персонализированной медицине с помощью Chip DNA

IBM стремится расширить жизненный цикл людей, разработав чип, который может сделать персонализированную медицину доступной и быстрой, сказал во вторник исследователь компании.

Компания планирует разработать чип, который может быстро отобразить генетический код, содержащийся в биологические структуры организмов. Чип попытается понять генетический код путем секвенирования нитей ДНК - основного строительного блока жизни - чтобы помочь индивидуализировать курсы лечения для пациентов, сказал Густаво Столовицкий, ученый и менеджер функциональной геномики в IBM Research.

IBM надеется, что читатель с геномом сможет отобразить генетический код за считанные минуты стоимостью от 100 до 1000 долларов США, сказал он.

«Люди не умрут … от побочных эффектов (от неприемлемых лекарств) или мы узнаем немного лучше, как приспособить их образ жизни к их генетическому составу », - сказал Столовицкий. «Никто не хочет, чтобы к нему относились как к среднему пациенту. Все хотят, чтобы с ним обращались как с отдельным пациентом».

Понимание генетического кода путем считывания ДНК поможет точно определить болезни и улучшить качество лечения, предлагаемого пациентам, сказал Столовицкий.

Читатель генома разрабатывается как кремниевая микросхема, в которой ДНК пробивается через поры в чипе, и ее характеристики считываются последовательно. Микросхема имеет крошечные электроды для создания электрических полей, которые могут захватывать отрицательно заряженные молекулы ДНК, после чего чип измеряет и упорядочивает ДНК. Компоненты, интегрированные в чип, включают химические, физические и атомные слои, которые помогают оценивать молекулы и упорядочивать генетический состав. Микроскоп, скорее всего, находящийся вне чипа, также понадобится для секвенирования ДНК.

Чип для считывания ДНК может также использоваться для других приложений в области биотехнологий, которые включают в себя секвенирование ДНК человека, животных, бактерий и овощей, сказал Столовицкий.

В конечном итоге компания стремится сжать чип для использования в переносных медицинских устройствах, с помощью которых пациенты могут откладывать образец, чтобы прочитать их ДНК в считанные секунды или минуты. Это устройство может быть похоже на глюкометр, в котором пользователи наносят каплю крови, а устройство показывает уровень сахара в крови за считанные секунды, сказал Столовицкий.

Построение чипа - это первый шаг, и IBM будет продолжайте исследование ДНК, чтобы помочь чип точно отобразить генетический код.

«Мы находимся в процессе, в котором у нас будут вехи … [более] три года. По истечении трех лет мы будем знать, возможно ли это или нет, - сказал Столовицкий.

Он не мог предсказать, когда технология будет коммерчески доступна. Но если он станет доступным, он может быть предоставлен пациентам через кабинеты врача или в карманных медицинских устройствах. Такие ДНК-секвенсоры могли бы устранить последовательности лабораторных тестов, которые в настоящее время на прошлые недели, сказал он.

Исследование IBM будет представлять собой прогресс в отношении более ранних попыток секвенирования генома, которые были дорогостоящими и потребовались годы. Первая в мире программа генетического секвенирования, проект «Геном человека», была завершена в 2003 году после 13 лет усилий стоимостью 3 миллиарда долларов. Исследовательский проект финансировался главным образом Министерством энергетики США и Национальными институтами здравоохранения.

Усиление генетического секвенирования объединяет нанотехнологии и исследования IBM, связанные с несколькими научными дисциплинами. IBM приступила к другим исследованиям ДНК, включая эксперимент по использованию ДНК в качестве способа создания крошечных схем, проекта, не связанного с геномным ридером.