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    Ein Supercomputer könnte sich ändern , wie Krankheiten behandelt werden
    
    
    
    
    
    
  
  
  

Ein Supercomputer könnte sich ändern , wie Krankheiten behandelt werden

    Die medizinische Gemeinschaft hat sich zunehmend auf genetische Information drehte sich zu verstehen , Behandlung und Prävention von Krankheiten beim Menschen ; aber die Analyse von Informationen aus einer Genom kann viele Monate dauern. Jetzt sind Forscher, die mit einer der schnellsten Supercomputer der Welt in der Lage, Daten zu 240 vollständige Genome in nur 2 Tage zu bekommen.

    Die Forscher , von der Universität von Chicago, haben Ergebnisse ihrer Analyse in der Zeitschrift veröffentlicht Bioinformatik .

    Treffend benannt Beagle - in Bezug auf das Schiff, das Charles Darwin auf seiner bekannten wissenschaftlichen Reise begleitet im Jahre 1831 - der Computer am Argonne National Laboratory in Illinois . In die Theorie und ComputerwissenschaftenGebäude , unterstützt Beagle Berechnung , Simulation und Datenanalyse für die biomedizinische Forschung.

    Das Team stellt fest, dass die sinkende Kosten der Herstellung von DNA -Sequenzen ist, was zu einem Anstieg in der Sequenzierung ganzer Genome . Aber diese Zeit führt zu einer " Rechenflaschenhals " aufgrund der begrenzten Macht der Analyse mehrerer Genome auf einmal.

    Anstatt auf Genome eine zu einem Zeitpunkt kann die Super vielen Genomen gleichzeitig verarbeiten .

    " Er wandelt Sequenzierung ganzer Genome , die in erster Linie als Forschungswerkzeug benutzt worden ist, zu etwas, das für die Patientenversorgung sofort wertvoll ist ", sagt der erste Autor Megan Puckelwartz .

    Dr. Elizabeth McNally , der AJ Carlson Professor für Medizin und Humangenetik und Direktor des Cardiovascular Genetics Klinik an der Universität von Chicago Medizin, sagt :

    "Dies ist eine Ressource, die das Patientenmanagement zu ändern können und im Laufe der Zeit vertiefen unser Verständnis der genetischen Ursachen von Risiken und Krankheiten. "

    Warum ist Sequenzierung ganzer Genome so nützlich ?

     Beagle , ein Supercomputer Cray XE6
    Beagle ist ein Cray XE6 Supercomputer . Es war in der Lage, gleichzeitig zu analysieren 240 vollständige Genome in nur 2 Tagen .
    Bildnachweis : Argonne National Laboratory

    Das Team , so dass, weil das Genom ist so groß , haben klinische Genetiker für Exoms Sequenzierung, die eng bei weniger als 2 % des Genoms der Suche beinhaltet , in Regionen, die für Proteine ​​kodieren, entschieden.

    Obwohl 85% der Mutationen, die Krankheiten in diesen Gebieten führen , die anderen 15% der klinisch relevanten Mutationen kommen aus nicht-kodierenden Regionen . Früher als " Junk- DNA ", diese Mutationen von nicht-kodierenden Regionen sind jetzt bekannt , um Bedeutung zu haben .

    Aber die Analyse dieser Regionen erfordert die Sequenzierung des gesamten Genoms .

    Um Beagle testen , Dr. McNally und Kollegen verwendeten Grundsequenzierungsdatenvon 61 menschlichen Genomen und analysiert sie auf dem Supercomputer .

    Mit nur ein Viertel der Gesamtkapazität Beagle und öffentlich verfügbaren Software , fand das Team , dass es eine verbesserte Genauigkeit und Geschwindigkeit stark beschleunigt .

    Dr. McNally sagt diese Verbesserungen reduzieren den Preis pro Genom , und fügte hinzu , dass " der Preis für die Analyse eines gesamten Genoms ist geringer als die Kosten für die Suche zu einem Bruchteil eines Genoms . "

    Darüber hinaus sagt das Team diese Methode der Analyse wird lindern die Engpass -Wissenschaftler haben mit preiswerter und schneller genetische Sequenzierung erlebt haben .

    Ergebnisse haben " unmittelbare medizinische Anwendungen "

    Dr. McNally sagt ihre Ergebnisse haben medizinische Anwendungen , die an der Herz-Kreislauf Genetik Klinik, wo sie sich auf Blick auf Gene von einem Anfangs Patienten und deren Angehörige zu verstehen, zu behandeln oder zu verhindern Krankheit verlassen sofort angewendet werden kann.

    " Wir beginnen mit Gentests mit dem Patienten , aber wenn wir einen signifikanten Veränderung müssen wir über die Prüfung der ganzen Familie , um Personen zu identifizieren, die Gefahr zu denken ", sagt sie .

    Dr. McNally fügt hinzu:

    "Im Jahr 2007 , wir haben unsere erste Fünf- Gen Panel. Jetzt bestellen wir 50 bis 70 Gene in einer Zeit , die in der Regel bringt uns eine Antwort. An diesem Punkt kann es sinnvoller und kostengünstiger , das gesamte Genom sequenzieren zu sein."

    Durch das Studium dieser Genome im Lichte der Patienten und Familiengeschichten , sagt sie, sie mehr Wissen über Erbkrankheiten gewinnen können .

    "Durch die aufmerksam auf Familienmitglieder mit Gene, die sie mit einem erhöhten Risiko setzen , aber die noch nicht zeigen keine Anzeichen der Krankheit , können wir Frühphase einer Erkrankung zu untersuchen. In dieser Einstellung wird jeder Patient eine große Daten - Problem" fügt sie hinzu.

    Medical News Today berichtete kürzlich über eine Studie in PLoS Genetics , dass einige genetische Varianten vorgeschlagen, könnte die Anwesenheit von seltenen genetischen Mutationen, die noch entdeckt werden zeigen, veröffentlicht . Die Forscher sagten, dass ihre Entdeckung könnte zu einem Punkt genetischen "missing link" das könnte bisher unbekannte Mechanismen Volkskrankheiten aufzudecken.