Greining kjarnsýra í tvívíðum örgelum - verkefnislok í Tækniþróunarsjóði

28.3.2014

Norðurljósagreiningar á flóknum kjarnsýrusýnum.
Lífeind ehf. er sprotafyrirtæki í líftækni, sem sérhæfir sig í þróun nýrra aðferða til greininga á flóknum kjarnsýrusýnum. Vísindamenn þess hafa hannað tækjabúnað og rekstrarvöru og þróað aðferðir til greina gæði flókinna kjarnsýrusýna með tvívíðum rafdrætti. Aðferðin er nú markaðssett undir nafninu Norðurljósagreining, vegna íslensks uppruna, norðuljósalíku munstri á DNA í gelunum og vegna óbeinnar tengingar við halastjörnugreiningu (Comet assay). Sú aðferð er mikið notuð við greiningar á DNA-skemmdum.

Heiti verkefnis: Greining kjarnsýra í tvívíðum örgelum
Verkefnisstjóri: Jón Jóhannes Jónsson, Lífeind ehf.
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrkár: 2011-2013
Fjárhæð styrks: 28 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís: 110473-0611

VERKEFNIÐ VAR STYRKT AF TÆKNIÞRÓUNARSJÓÐI.

Markmið verkefnisins var þróa aðferðafræðina frekar á sviði cDNA-nýmyndunar og háafkastaraðgreininga, þróa tækjabúnaðinn í átt að CE-merkingu, markaðssetja aðferðafræðina og tækjabúnaðinn, setja upp sýnagreiningarþjónustu fyrir viðskiptavini og tryggja fyrirtækinu einkaleyfi á aðferðum og tækjabúnaði. Norðurljósagreining (e. Northern Lights Assay) hefur nú vakið mikla athygli, sérstaklega hjá þeim sem vinna að meðhöndlun og raðgreiningu flókinna kjarnsýrusýna.

Með þessum styrk frá Tækniþróunarsjóði Rannís hefur fyrirtækið Lífeind ehf. þróað og markaðssett aðferðina Norðurljósagreiningu til að meta gæði og skemmdir í flóknum kjarnsýrusýnum.  Þetta verkefni var unnið í samvinnu við Lífefna- og sameindalíffræðistofu læknadeildar Háskóla Íslands, Erfða- og sameindalæknisfræðideild Landspítala og BioCule (Scotland) ltd. Þróaður hefur verið hraðvirkari tækjabúnaður sem er næmari og nákvæmari en fyrri útgáfur. Samhliða hafa verið þróaðar nýjar aðferðir til gæðagreininga á sýnum fyrir cDNA-nýmyndun, háafkastaraðgreiningar og fyrir greiningar á skemmdum í erfðaefni í líkamsvökvum. Þessar aðferðir geta leitt af sér margar fleiri greiningaraðferðir sem skapa ný verðmæti fyrir Lífeind ehf. Ennfremur var þróað rafdráttartæki sem getur greint gæði tuga sýna hratt og örugglega. Norðurljósgreining er nú til skoðunar hjá flestum af stærstu líftæknifyrirtækjunum vegna þeirra mikilvægu upplýsinga sem slík tækni veitir fram yfir aðrar þekktar aðferðir.

Niðurstöður þessa verkefnis hafa verið kynntar á ráðstefnum, bæði á Íslandi sem og erlendis. Visindagreinar sem lýsa niðurstöðunum hafa verið birtar í hátt skrifuðum ritrýndum tímaritum sem merki um mikilvægi þessarar greiningartækni.

Listi yfir afrakstur verkefnisins, sem og skýrslur, greinar og handrit. 

• Thormar HG, Gudmundsson B, Eiriksdottir FS, Gunnarsson GH, Magnusson MK, Kil S,  Hsu J, Jonsson JJ. Importance of efficiency of double-stranded DNA formation in cDNA synthesis for imprecision of microarray expression analysis. Clin Chem 2013 Apr;59(4):667-74. doi: 10.1373/clinchem.2012.193839. Epub 2013 Feb 1.
• Felsani A, Gudmundsson  B, Nanni S, Brini E, Moles A, Thormar HG, Estibeiro P, Gaetano C, Capogrossi M, Farsetti A, Jonsson JJ, Guffanti A. Impact of different ChIP-Seq protocols on DNA integrity and quality of results. Brief Funct Genomics, 2014; doi: 10.1093/bfgp/elu001.
• Gudmundsson B, Thormar H, Thongthip S, Steinarsdottir M, Olafsson D, Smogorzewska A, Jonsson JJ. Analysis of Interstrand and Intrastrand DNA Crosslinks withTwo-Dimensional Strandness-Dependent Electrophoresis (2D-SDE). Manuscript.
• Gudmundsson B, Dankers W, Gunnarsson GH, Thormar HG, Jonsson JJ. [Analysis of DNA Lesions Induced by Ultraviolet Radiation with Two-Dimensional Electrophoresis.] Icelandic Med J, 2011; Suppl. 66: E-195 p. 79.
• Thormar HG, Guðmundsson B, Eiríksdóttir FS, Gunnarsson GH, Jónsson JJ. [The Efficiency of Double-Stranded DNA Formation in cDNA Synthesis can be Crucial for Precision of Microarray Expression Analysis.]  Icelandic Med J, 2011; Suppl. 66: E-110, p. 52.
• Gudmundsson B, Dankers W, Gunnarsson GH, Thormar HG, Jonsson JJ. Analysis of DNA lesions induced by ultraviolet radiation with two-dimensional electrophoresis.  IFCC WorldLab and EuroMedLab Berlin 15-19 May 2011. Clin Chem Lab Med, 2011;49(s1):604.
• Thormar HG, Gudmundsson B, Eiriksdottir FS, Gunnarsson GH, Magnusson MK,  Ki Sl, Tang SY,  Hsu J, Jonsson JJ. The efficiency of double-stranded DNA formation in cDNA synthesis can be crucial for precision of microarray expression analysis. IFCC WorldLab and EuroMedLab Berlin 15-19 May 2011. Clin Chem Lab Med, 2011;49(s1):614.
• Gudmundsson B, Dankers W, Gunnarsson GH, Thormar HG, Jonsson JJ. Analysis of DNA Lesions Induced by Ultraviolet Radiation with Two-Dimensional Electrophoresis. Annual Meeting of the European Society of Human Genetics. Eur J Hum Genet, 2011, 19 (Suppl 2):358.
• Thormar HG, Gudmundsson B, Eiriksdottir FS, Gunnarsson GH, Magnusson MK, Kil S,  Hsu J, Jonsson JJ. The Efficiency of Double-Stranded DNA Formation in cDNA synthesis can be Crucial for Precision of Microarray Expression Analysis. Annual Meeting of the European Society of Human Genetics. Eur J Hum Genet, 2011, 19 (Suppl 2):385.
• Gudmundsson B, Thormar HG, Jonsson JJ. Direct analysis of DNA crosslinks with Two-Dimensional Strandness-Dependent Electrophoresis (2D-SDE). Icelandic Biological Society Anniversary Conference, Reykjavik, November 11 – 12, 2011.
• Thormar HG, Gudmundsson B, Eiriksdottir FS, Gunnarsson GH, Magnusson MK, Kil S,  Hsu J, Jonsson JJ. The Efficiency of Double-Stranded DNA Formation in cDNA synthesis can be Crucial for Precision of Microarray Expression Analysis.  Icelandic Biological Society Anniversary Conference, Reykjavik, November 11 – 12, 2011.
• Gudmundsson B, Thormar HG, Thongthip S, Smogorzewska A, Jonsson JJ. Detection of Interstrand and Intrastrand DNA Crosslinks with Two-Dimensional Strandness Dependent Electrophoresis. XXXIII Nordic Congress in Clinical Chemistry, Reykjavik, June 12-15, 2012.
• Thormar HG, Gudmundsson B, Gunnarsson GH, Magnusson MK, Kil S, Hsu J, Jonsson JJ. The efficiency of double-stranded DNA formation in cDNA synthesis can be crucial for precision of microarray expression analysis. XXXIII Nordic Congress in Clinical Chemistry 12-15th of June 2012, Reykjavik Iceland. Abstract P-097
• Guðmundsson B, Þormar HG, Thongthip S, Steinarsdóttir M, Smogorzewska A, JonssonJJ. Greining DNA krosstengsla með tvívíðum þáttháðum rafdrætti. XVI Ráðstefna um rannsóknir í líf- og heilbrigðisvísindum við Háskóla Íslands 3.-4. janúar 2013. Læknablaðið 2013; Fylgirit 73:E160.
• Thormar HG, Guðmundsson B, Leósson K,Jónsson JJ. Hraðvirk gæðagreining kjarnsýrusýna í örgelum. XVI Ráðstefna um rannsóknir í líf- og heilbrigðisvísindum við Háskóla Íslands 3.-4. janúar 2013. Læknablaðið 2013; Fylgirit 73:E165.
• Thormar HG, Guðmundsson B, Jónsson JJ^, Leósson K.  Þróun rafdráttartækis og gelkorta til hraðvirkrar gæðagreiningar kjarnsýrusýna. Vísindi á vordögum á Landspítala 24.4-2.5.2013. Læknablaðið 2013; Fylgirit 76:V77 p.33.
• Guðmundsson B, Þormar HG, Steinarsdóttir M, Thongthip S, Smogorzewska A, Jónsson JJ. Greining DNA krosstengsla með tvívíðum þáttháðum rafdrætti. Vísindi á vordögum á Landspítala 24.4-2.5.2013. Læknablaðið 2013; Fylgirit 76:V76 p.32.
• Jonsson JJ, Gudmundsson B, Thormar HG, Sigurdsson AG, Thongthip S, Steinarsdottir M, Smogorzewska A. Many types of DNA damage can be detected with two-dimensional strandness-dependent electrophoresis. American Society of Human Genetics National Meeting Oct. 22-27, 2013. 2527F,  p. 379.
• Guðmundsson B, Þormar HG, Thongthip S, Steinarsdóttir M, Ólafsson D, Smogorzewska A, Jónsson JJ. Analysis of Interstrand and Intrastrand DNA Crosslinks with Two-Dimensional Strandness-Dependent  Electrophoresis (2D-SDE). Líffræðiráðstefnan 8. og 9. nóvember 2013, Erindi 8 (http://biologia.is/liffraediradstefnan-2013/dagskra/). 
• Thormar HG, Guðmundsson B, Ólafsson D, Sigurðsson A, Eiríksdóttir F, Gunnarsson GH, Jónsson JJ. Quality analysis of complex nucleic acid samples. Líffræðiráðstefnan 8. og 9. nóvember 2013, Erindi 52 (http://biologia.is/liffraediradstefnan-2013/dagskra/). 
• María Lind Sigðurardóttir  Vor 2013 B:S verkefni. Greining DNA-skemmda af völdum PARP- hindra og vetnisperoxíðs með tvívíðum þáttháðum rafdrætti
• Albert Sigðursson læknanemi Vor 2012 B.S. verkefni.  Greining DNA skemmda með tvívíðum þáttháðum rafdrætti
• Davíð Ólafsson Vor 2013 B.S. verkefni. Greining DNA skemmda í frystum og ófrystum stofnfrumueiningum og einkjarnafrumum úr heilblóðseiningum.