Nvidia και Stanford μειώνουν την ταχύτητα αλληλούχισης DNA στις 5 ώρες

Μία ερευνητική ομάδα συμπεριλαμβανομένων και επιστημόνων του Πανεπιστημίου του Stanford κατάφερε να επιταχύνει κατά πολύ τη διαδικασία προσδιορισμού της αλληλουχίας του DNA, καταρρίπτοντας το προϋπάρχον παγκόσμιο ρεκόρ Guinness. Η έρευνα έγινε με επικεφαλή τον Δρ. Euan Ashley, καθηγητή ιατρικής, γενετικής και βιοϊατρικών δεδομένων στη Σχολή Ιατρικής του Πανεπιστημίου του Stanford, σε συνεργασία με τις εταιρείες Nvidia, Oxford Nanopore Technologies, Google και με τα ιατρικά εκπαιδευτικά ιδρύματα Baylor College στο Τέξας και του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια. Οι επιστήμονες κατάφεραν κατά πολύ να αυξήσουν τη ταχύτητα των σχετικών εργασιών τους ώστε η όλη διαδικασία να πάρει κάτι λιγότερο από πέντε ώρες και δύο λεπτά. Το προηγούμενο ρεκόρ για την αλληλούχιση DNA κατείχε το Παιδικό Ινστιτούτο Rady με υπερδιπλάσιο χρόνο, σχεδόν 14 ώρες.

Οι ερευνητές κατάφεραν να επιταχύνουν κάθε στάδιο της διαδικασίας για την αλληλούχιση του γονιδιώματος, βασιζόμενοι στη νέα τεχνολογία. Αυτή περιλάμβανε τη χρήση των κυψελών PromethION της Oxford Nanopore, κάρτες γραφικών της Nvidia και την εφαρμογή υπολογιστικής γονιδιωματικής Clara Parabricks, καθώς και το Google Cloud, ώστε να είναι δυνατή η συλλογή και επεξεργασία τεράστιου όγκου δεδομένων, 100 εκατομμυρίων βάσεων (νουκλεοτιδίων) την ώρα, επίσης η αναγνώριση των βάσεων και των παραλλαγών γονιδίων. Οι αγωγοί δεδομένων και συστήματα αποθήκευσης επίσης επανεξετάστηκαν κι επανασχεδιάστηκαν.

Η συγκεκριμένη ομάδα επιστημόνων προσπαθεί να μειώσει ακόμα περισσότερο τον χρόνο που θα χρειάζεται για τη διαδικασία αλληλούχισης DNA, ίσως στο μισό και πάλι, κάτι που θα έχει δραματικά θετικές επιπτώσεις, αφού οι γιατροί θα δύναται να διαγνώσουν ασθενείς και να παρέχουν προσαρμοσμένες θεραπείες ακόμα γρηγορότερα, κάτι που είναι ιδιαίτερης σημασίας και βαρύτητας ιδίως για τους ασθενείς της μονάδας εντατικής θεραπείας των νοσοκομείων.

Η συγκεκριμένη μελέτη δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό The New England Journal of Medicine.