नाइका® ड्रॉपलेट चिप डिजिटल पीसीआर नाभिकीय स्थानांतरण के बाद माइटोकॉन्ड्रियल हेटरोप्लास्मी का पता लगाता है और 2.5 घंटे में परिणाम प्राप्त करता है।

माइटोकॉन्ड्रियल रोग एक प्रकार का आनुवंशिक विकार है जो माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम (एमटीडीएनए) में आनुवंशिक उत्परिवर्तन के कारण होता है और यह केवल महिला वंश के माध्यम से ही प्रसारित होता है। आमतौर पर, कोशिकाओं में 60% से अधिक माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए में उत्परिवर्तन होने से रोग हो सकते हैं, और किसी व्यक्ति में जितने अधिक माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए उत्परिवर्तन होते हैं, उसका रोग उतना ही गंभीर हो जाता है।

वर्तमान में, माइटोकॉन्ड्रियल रोगों को संक्रमित माताओं से उनकी संतानों में फैलने से रोकने की रणनीति के रूप में न्यूक्लियर ट्रांसफ़र (एनटी), जिसे माइटोकॉन्ड्रियल डोनेशन भी कहा जाता है, पर तेजी से ध्यान दिया जा रहा है। हालांकि, न्यूक्लियर ट्रांसप्लांटेशन में साइटोप्लाज्मिक व्युत्पन्न माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति के कारण, जो प्राप्तकर्ता में माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए की विषमता और प्रवर्धन को प्रभावित करती है, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए उत्परिवर्तन भार का सटीक मात्रात्मक निर्धारण आवश्यक है। वर्तमान एनजीएस अनुक्रमण विधियों की सीमाएँ उच्च लागत, अधिक समय लगना, जटिल डेटा प्रसंस्करण और निम्न सिग्नल-टू-शोर अनुपात हैं।

लेबर हेरेडिटरी ऑप्टिक न्यूरोपैथी (LHON) मातृ वंशानुगत माइटोकॉन्ड्रियल रोगों में सबसे आम है। बेल्जियम के घेंट विश्वविद्यालय के जीवविज्ञान विभाग के विशेषज्ञों की एक टीम ने LHON से संबंधित m.11778 G>A उत्परिवर्तन स्थल का पता लगाने के लिए डिजिटल पीसीआर (dPCR) प्लेटफॉर्म का उपयोग किया और माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए विषमता मात्रा निर्धारण में डिजिटल पीसीआर की प्रयोज्यता का पता लगाने के लिए इसकी तुलना एनजीएस विधि से की। शोध परिणाम प्रतिष्ठित पत्रिका क्लिनिकल केमिस्ट्री में प्रकाशित हुए।

विषमता आकलन में dPCR की प्रयोज्यता का मूल्यांकन करने के लिए, तीन प्रकार के नमूने तैयार किए गए: (i) उच्च उत्परिवर्तन भार वाले रोगियों से 13 नमूने; (ii) स्वस्थ स्वयंसेवकों द्वारा दान किए गए तीन समरूप जंगली-प्रकार के नमूने; (iii) एनटी से उपचारित नमूने जिनमें mtDNA अवशेष के कारण कम उत्परिवर्तन भार होता है, कुल मिलाकर 6 नमूने।

परीक्षण विधि:

प्रसंस्करण के माध्यम से, विश्लेषण और सत्यापन के लिए नमूना उत्परिवर्तन भार सीमा 50% से 0.01% तक निर्धारित की जाती है।

प्रायोगिक निष्कर्ष:

dPCR और NGS परिणामों में देखी गई उत्परिवर्तन दरें अच्छी संगति दर्शाती हैं।

एनजीएस की तुलना में, डीपीसीआर में बैकग्राउंड नॉइज़ कम होता है। नाइका® ड्रॉपलेट चिप डिजिटल पीसीआर सिस्टम का उपयोग करने पर, उम्मीद के मुताबिक, गैर-रोगी नमूनों में उत्परिवर्ती एलील्स के लिए कोई सकारात्मक संकेत नहीं मिला।

dPCR परिणामों की तुलना में, NGS परिणामों में लगभग सभी विषम नमूनों की द्वितीयक एलील आवृत्तियों का अनुमान अधिक लगाया गया था। प्रारंभिक तौर पर यह अनुमान लगाया जाता है कि NGS प्रायोगिक प्रक्रिया में गलत अनुक्रम शामिल हो गए होंगे, और PCR प्रवर्धन के माध्यम से द्वितीयक एलील आवृत्तियों में परिवर्तन हुआ होगा।

एनजीएस की तुलना में, डिजिटल पीसीआर की लागत कम है, संचालन सरल है, परिणाम अधिक सहज हैं, और यह कम आवृत्ति वाले उत्परिवर्तन का पता लगाने के लिए अधिक उपयुक्त है।

डिजिटल पीसीआर विधि नाभिकीय प्रत्यारोपण के बाद माइटोकॉन्ड्रियल विषमता का मात्रात्मक पता लगाने के लिए उपयुक्त है।