naica® ドロップレットチップデジタルPCRは、核移植後のミトコンドリアヘテロプラスミーを検出し、2.5時間で結果が得られます。

ミトコンドリア病は、ミトコンドリアゲノム（mtDNA）の遺伝子変異によって引き起こされる遺伝性疾患の一種で、女性の系統を通じてのみ伝わります。通常、細胞内のミトコンドリアDNAの60%以上に変異が生じると疾患を発症し、ミトコンドリアDNAの変異が多いほど、疾患は重症化します。

現在、ミトコンドリア移植（NT）、別名ミトコンドリア移植は、ミトコンドリア病が罹患した母親から子孫に伝染するのを防ぐ戦略として、ますます注目を集めている。しかし、核移植では細胞質由来のミトコンドリアDNAが少量存在し、これがレシピエントのミトコンドリアDNAの不均一性や増幅を引き起こすため、ミトコンドリアDNAの変異負荷を正確に定量化する必要がある。現在の次世代シーケンシング（NGS）法の限界は、高コスト、長時間の処理、複雑なデータ処理、そして低い信号対雑音比である。

レーバー遺伝性視神経症（LHON）は、最も一般的な母系遺伝性ミトコンドリア病です。ベルギーのゲント大学生物学部の専門家チームは、デジタルPCR（dPCR）プラットフォームを用いてLHONに関連するm.11778 G>A変異部位を検出し、次世代シーケンシング（NGS）法と比較することで、mtDNAの不均一性定量におけるデジタルPCRの適用可能性を探りました。この研究成果は、著名な学術誌「Clinical Chemistry」に掲載されました。

dPCRの不均一性評価への適用性を評価するために、3種類のサンプルを用意しました。(i) 変異負荷の高い患者からの13サンプル、(ii) 健康なボランティアから提供された3つの均一な野生型サンプル、(iii) mtDNA残渣のために変異負荷が低いNT処理サンプル（合計6サンプル）。

試験方法：

処理により、サンプル変異負荷範囲は分析および検証のために50%から0.01%に設定されます。

実験結果：

dPCRとNGSの結果で観察された変異率は、良好な一致を示した。

NGSと比較して、dPCRはバックグラウンドノイズが低い。Naica®ドロップレットチップデジタルPCRシステムを用いた結果、予想通り、非患者サンプルでは変異アレルに対する陽性シグナルは検出されなかった。

dPCRの結果と比較すると、NGSの結果では、ほぼすべての異種サンプルにおいて二次アレル頻度が過大評価されていた。NGS実験過程で誤った配列が混入し、PCR増幅によって二次アレル頻度が変化した可能性が考えられる。

NGSと比較して、デジタルPCRはコストが低く、操作が簡単で、結果がより直感的であり、低頻度変異の検出により適している。

デジタルPCR法は、核移植後のミトコンドリアの不均一性を定量的に検出するのに適している。