Metilação do DNA: um biomarcador promissor e potencial alvo terapêutico

DA metilação de Na é uma modificação epigenética amplamente estudada com papéis cruciais na regulação, desenvolvimento e doença de genes, particularmente no câncer. Tem imenso potencial como biomarcador para detecção precoce, monitoramento e resposta ao tratamento. Abordagens não invasivas, como biópsias líquidas, estão sendo cada vez mais usadas para analisar a metilação do DNA, identificar assinaturas de câncer e auxiliar no diagnóstico, decisões de tratamento e cuidados personalizados. Dado seu papel central na doença, a metilação do DNA emergiu como um alvo terapêutico promissor, com vários inibidores de DNA metiltransferase já aprovados pela Food and Drug Administration dos EUA. No entanto, são necessárias mais pesquisas para desbloquear completamente o potencial clínico da metilação do DNA.

Custo de equilíbrio versus cobertura

Os pesquisadores enfrentam uma escolha difícil ao selecionar um ensaio para o perfil da metilação do DNA (Tabela 1). O seqüenciamento de bissulfito de genoma inteiro (WGBS), o padrão-ouro para análise de metilação do DNA em todo o genoma, oferece cobertura completa do genoma na resolução do par de base, mas tem um alto custo devido à necessidade de sequenciamento profundo (> 800 milhões de leituras por amostra). Metil-seq enzimático (em-seq^™) usa uma série de reações enzimáticas para gerar perfis de metilação de DNA de resolução de base única e oferece sensibilidade aprimorada em profundidades de sequenciamento ligeiramente mais baixas.¹ No entanto, independentemente do método, os ensaios de sequenciamento de genoma inteiro são impraticáveis ​​para muitos laboratórios, devido aos seus altos custos de sequenciamento, processamento computacional intensivo e necessidade de experiência em bioinformática.²

Abordagens direcionadas, como sequenciamento de bissulfito reduzido de representação (RRBs), microarranjos e painéis de hibridação, fornecem uma alternativa mais acessível e acessível. Os microarrays têm sido particularmente úteis em pesquisas clínicas, onde sua alta reprodutibilidade e rendimento permitiram pesquisas inovadoras de biomarcadores de câncer.^3,4 No entanto, esses métodos capturam apenas 3-15 % dos locais de CPG e são tipicamente tendenciosos em relação às ilhas CPG, limitando sua utilidade para idéias verdadeiras em todo o genoma.^5,6

Outra opção é o seqüenciamento de imunoprecipitação de DNA metilado (MEDIP-seq), um método baseado em afinidade que usa anticorpos de 5-metilcitosina para enriquecer o DNA metilado antes do sequenciamento. Essa abordagem requer menos sequenciamento que o WGBS, mas vem com trocas, incluindo alta variabilidade devido à fragmentação da cromatina e baixa qualidade de anticorpos, bem como a necessidade de números de células grandes. O MEDIP-seq também é tendencioso em regiões altamente metilado e com baixo conteúdo de CG e geralmente produz um fundo alto e falsos positivos.^5,7

Uma abordagem flexível e econômica para estudar a metilação do DNA

Para abordar as limitações das técnicas existentes de perfil de metilação do DNA, os pesquisadores estão se voltando para Cutana de Epicyphar^™ Mecut & freira. Esta nova plataforma captura 80 % dos CPGs metilados com apenas 20 a 50 milhões de leituras, oferecendo uma estratégia de baixo custo e altamente sensível que preenche a lacuna entre abordagens de enriquecimento de todo o genoma e direcionado.

Mecut & Run Works, enriquecendo seletivamente as regiões de DNA metiladas, evitando protocolos de conversão baseados em bissulfito severos que podem degradar o DNA. Essa abordagem maximiza os rendimentos enquanto reduz os requisitos de entrada e seqüenciamento de células, tornando -a especialmente útil para amostras limitadas ou preciosas. Comparado a outras abordagens baseadas em enriquecimento, como RRBs, Mecut & Run detecta> 10 vezes mais metilação do DNA em intensificadores, corpos genéticos, locais de partida de transcrição e elementos repetitivos, destacando seu potencial para estudos inovadores da 5-metilcitosina na regulação da cromatina. Uma vantagem importante deste ensaio é seu design modular, permitindo que os pesquisadores escolham entre sequenciamento direto de fragmentos enriquecidos para mapeamento eficiente em todo o genoma ou adicionar uma etapa de conversão enzimática (EM-Seq^™) para obter resolução de pares de base.

Quebrando barreiras na pesquisa de metilação do DNA

As trocas entre custo de sequenciamento, profundidade e cobertura há muito tempo dificultou os estudos de metilação do DNA. Abordagens mais recentes como a Mecut & Run oferecem uma solução mais flexível e escalável, sem sacrificar a cobertura ou quebrar o orçamento. À medida que o campo continua a evoluir, essa tecnologia pode ajudar a desbloquear todo o potencial da metilação do DNA, da biologia básica à tradução clínica.

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