IBM для коммерциализации чтения геномов

IBM сотрудничает с компанией Roche, производителем медицинских устройств, чтобы построить недорогое устройство, которое может читать человеческие геномы, сообщила компания в четверг.

Хотя технология может быть еще на десять или более лет от коммерциализации, после ее завершения она должна дать каждому доктору недорогой и быстрый способ анализируя геномный макияж пациента, сказал Аджай Ройюру, старший менеджер вычислительной биологии в IBM Research.

«Стоимость секвенирования генома снизилась, и скорость начала улучшаться, но все еще есть проблемы со скоростью, масштабами, пропускной способности, а также стоимости », - сказал Ройюру.

В проекте будет использоваться« ДНК-транзистор »IBM. Эти транзисторы содержат нанопоры или очень маленькие поры, через каждую из которых можно запустить нить дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Нанор идентифицирует каждое основание ДНК с помощью электрического поля.

Поскольку нанопоры частично изготовлены из кремния, он должен быть способен производить массу теми же методами литографии, которые используются для изготовления микропроцессоров, тем самым сохраняя производство (). Хотя другие исследователи также изучали использование нанопор, такие конструкции не могут точно прочитать ДНК, потому что ДНК слишком быстро перемещается через поры.

«Это похоже на сосание спагетти. начинает движение через нанопору, он идет очень быстро. Мы видели 48 000 единиц ДНК, проходящих через 10 или 20 миллисекунд. На такой скорости у вас очень мало шансов правильно их прочитать », - сказал Ройюру.

Чтобы замедлить скорость ДНК, IBM разработала на нанопоре электрическое управление, чтобы хранить поток до желаемой скорости. «Мы можем электрически контролировать движение ДНК через поры, мы можем продвигать ее по единице», - сказал он.

Хотя технологии секвенирования ДНК существуют с начала 1970-х годов, весь человеческий геном не был полностью декодирован до 2001 года, из-за автомата, необходимого для декодирования большого числа пар оснований, которые необходимо прочитать. ДНК каждого человека содержит около 3 миллиардов базовых пар нуклеотидов.

В то время как технология секвенирования ДНК улучшилась с тех пор, она по-прежнему стоит несколько сотен тысяч долларов, чтобы прочитать весь человеческий геном, сказал Ройюру. После того, как оно было готово, это устройство должно быть в состоянии выполнить эту работу в любом месте от 100 до 1000 долларов США за прочтение, полагает Ройюру.

Ройюру отказался предлагать время, когда машина будет доступна в продаже, ссылаясь на множество шагов, необходимых для приведения любого радикально новая технология производства. Он подсчитал, что для завершения исследования потребуется около пяти-десяти лет.

Родительская дочерняя компания Roche, 454 Life Sciences, в конечном итоге будет продавать полученные продукты, полученные из этого сотрудничества. IBM представит партнерству свои знания в области построения электроники и управления данными, в то время как Roche будет применять свои знания в области медицинской диагностики и секвенирования генома, сказал Ройюру.

Чтение генетического кода человека может иметь множество медицинских преимуществ, объяснил Ройюру. В первую очередь это позволит врачам «персонализировать предоставление медицинской помощи», - сказал он. Например, многие лекарства будут работать на некоторых, но не на всех, людей. Наличие ДНК человека в руке поможет врачу назначить соответствующее лекарство. Кроме того, чтение генома может выявить восприимчивость к определенным заболеваниям.

Возможно, еще одно раннее использование может заключаться в определении того, как долго могут жить люди. В четверг исследователи из Бостонского университета объявили, что они нашли то, что, по-видимому, является генетическими сигнатурами долголетия.

Joab Jackson охватывает программное обеспечение для энтерификации и общую технологию, новости для Служба новостей IDG. Следуйте за Joab в Twitter на @Joab_Jackson. Адрес электронной почты Joab - [email protected]