$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu çalışma insan katılımcıları, insan dokularını veya canlı hayvan deneylerini içermedi; bu nedenle, resmi bir etik onay gerekli değildi. Tüm prosedürler kurumsal ve ulusal yönergelere uygun olarak yürütülmüştür. T790M mutant plazmidi ticari olarak sentezlendi. Klinik numuneleri simüle etmek için kullanılan domuz kanı, canlı hayvan katılımı olmaksızın, hayvan refahı düzenlemelerine uygun olarak sertifikalı bir tedarikçiden elde edilmiştir. Manyetik boncuklar, primerler, problar ve PCR enzimleri dahil olmak üzere diğer tüm reaktifler ticari olarak tedarik edildi ve üreticiler tarafından talimat verildiği şekilde kullanıldı.
Nükleik asit ekstraksiyonu
Nükleik asit ekstraksiyonu, bir manyetik boncuk ekstraksiyon kiti ve tam otomatik bir nükleik asit ekstraktör aleti kullanılarak gerçekleştirildi. Standart prosedür, önceden paketlenmiş derin kuyu plakasının 1. veya 7. sütununa 200 μL numune ve 20 μL Proteinaz K eklenmesini içeriyordu. Daha sonra, kit ile birlikte verilen 15 μL manyetik boncuk sütun 2 veya 8'e eklendi. Ekstraksiyon programı, manyetik manşon belirlenen konuma yerleştirilerek cihaz üzerinde başlatıldı. Ekstraksiyondan sonra, kolon 6 veya 12'den gelen sıvı, 1.5 mL'lik yeni bir nükleaz içermeyen tüpe aktarıldı ve -20 °C'de saklandı.
Düşük konsantrasyonlu hedef nükleik asitlerin ekstraksiyonunu optimize etmek için optimizasyon deneyleri yapılmıştır. Önerilen ekstraksiyon parametreleri şunlardı: lizis sıcaklığı 70 °C, lizis süresi 10 dakika, üç yıkama çözeltisinin her biri için 1 dakika, 2 dakika kurutma ve 56 ° C'de 3 dakika elüsyon. En etkili parametreler sistematik olarak optimize edildi: lizis sıcaklığı (62 °C, 66 °C, 70 °C, 74 °C ve 78 °C), lizis süresi (1, 3, 5, 7 ve 9 dakika) ve manyetik boncuk boyutu (100 nm, 200 nm, 300 nm, 400 nm, 500 nm ve 1000 nm). Bu optimizasyonlar, 1 × 105 kopya/μL'de T790M mutant plazmidi kullanılarak gerçekleştirildi. 100 nm manyetik boncuklar ekstraksiyon kiti ile birlikte verilirken, diğer partikül boyutları bir biyoteknoloji şirketinden elde edildi. Her bir ekstraksiyon koşulunun verimliliği, ekstrakte edilen numunelerin qPCR amplifikasyon eğrileri ve Ct değerleri analiz edilerek değerlendirildi. Bu sonuçların istatistiksel analizi, istatistik yazılımı kullanılarak yapılmıştır.
Standart plazmit DNA
EGFR geninin T790M mutant plazmidi, bir biyoteknoloji şirketi tarafından özel olarak sentezlendi. Dört mikrogram kuru plazmit tozu, 100 μL 1x TE Tamponu içinde yeniden süspanse edildi. Plazmit konsantrasyonu bir spektrofotometre kullanılarak belirlendi. Mikrolitre başına kopya sayısı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplandı: Kopya sayısı/μL = [(6.02 × 1023) × (DNA konsantrasyonu (ng/μL) × 10-9)] / (660 × baz çiftlerinde DNA uzunluğu). Sentezlenen parçanın konsantrasyonu 1.26 × 109 kopya / μL idi. Bu stok plazmidi daha sonra 1 × 108 kopya / μL'lik bir çalışma konsantrasyonu elde etmek için 126 kat seyreltildi.
Astar tasarımı ve sentezi
EGFR T790M mutasyonu için primerler ve bir TaqMan probu, standart primer tasarım ilkelerine dayalı olarak Primer 6 kullanılarak tasarlanmıştır. Yukarı akış astarı: 5'-CCTCACCTCCACCGTGC-3'; Aşağı akış astarı24: 5'-AGGCAGCCGAAGGGCA-3'; Prob: 5 "-FAM-AGCTCATCACGCAGCTCA-BHQ1-3". Tüm primerler ve problar, ticari bir oligonükleotid sentez servisi ile sentezlendi.
ddPCR ve TaqMan floresan kantitatif tespit sisteminin kurulması ve optimizasyonu
1 × 108 kopya/μL'lik bir T790M plazmit stoğu, ddPCR × qPCR sistem optimizasyon deneylerinde kullanılmak üzere 1× TE Tamponu kullanılarak 1 106 kopya/μL'ye seyreltildi.
ddPCR sisteminin optimizasyonu: ddPCR sistemi, enzim üreticisinin tavsiyelerine göre optimize edildi. İlk önerilen sistem şunları içeriyordu: 7.5 μL 4x PCR karışımı, 1.2-3 μL yukarı akış primeri (10 μM), 1.2-3 μL aşağı akış primeri (10 μM), 0.3-1.8 μL prob (10 μM), 1-15 μL DNA şablonu ve 30 μL'lik nihai hacme kadar nükleaz içermeyen su. Önerilen amplifikasyon döngüsü, 95 ° C'de ilk 10 dakika, ardından 94 ° C'de 30 sn ve 55-65 ° C'de 60 s'lik 40 döngü içeriyordu. Tavlama sıcaklığı (55-61.8 °C), primer konsantrasyonu (1-3 μL), prob konsantrasyonu (0.75-1.75 μL) ve şablon konsantrasyonu (3-15 μL) sistematik olarak optimize edildi. Optimizasyon sonuçları istatistik yazılımı kullanılarak istatistiksel olarak analiz edildi.
qPCR sisteminin optimizasyonu: qPCR sistemi, enzim üreticisinin tavsiyelerine göre optimize edildi. İlk önerilen sistem şunları içeriyordu: 5 μL Taq polimeraz, 0.45 μL 250 mM MgCl2, 0.5-2.5 μL ileri primer (10 μM), 0.5-2.5 μL ters primer (10 μM), 0.5-2.5 μL prob (10 μM), 5 μL DNA örneği ve 25 μL'lik nihai hacme kadar nükleaz içermeyen su. Önerilen amplifikasyon programı 95 ° C'de 5 dakika idi; ardından 95 ° C'de 15 s'lik ve 56-64 ° C'de 30 s'lik 45 döngü, 56-64 ° C'de floresan toplama ile. Tavlama sıcaklığı (56-64 °C), primer konsantrasyonu (1-3 μL), prob konsantrasyonu (0.5-2.5 μL) ve şablon konsantrasyonu (1-5 μL) optimize edildi. Bu sonuçların istatistiksel analizi, istatistik yazılımı kullanılarak yapılmıştır.
ddPCR ve Taqman floresan kantitatif PCR duyarlılık testi
ddPCR'nin qPCR'ye karşı duyarlılığını değerlendirmek için, 1 × 108 kopya/μL T790M plazmidi, 106 ila 101 kopya/μL arasında değişen bir konsantrasyon gradyanı oluşturmak için 1x TE Tamponu kullanılarak 10 kat seri olarak 10 kat seyreltildi. ddPCR için, optimize edilmiş ddPCR sistemine göre, negatif kontrol de dahil olmak üzere her konsantrasyon için bir tane olmak üzere yedi reaksiyon çözeltisi hazırlandı. Numuneler bir mikro damlacık jeneratör çipine yüklendi ve mikro damlacıklar oluşturmak için bir damlacık oluşturma cihazı ile işlendi. Bu damlacıklar daha sonra bir PCR termal döngüleyici kullanılarak amplifiye edildi ve ardından bir dijital PCR tespit cihazı ile analiz edildi. Aynı zamanda, optimize edilmiş qPCR sistemine dayalı olarak, aynı şablonlarla yedi reaksiyon çözümü hazırlandı. Bunlar, iki yaklaşımın ilgili duyarlılıklarını değerlendirmek için gerçek zamanlı bir PCR cihazında çalıştırıldı (n = 3).
ddPCR tekrarlanabilirlik testleri
Tekrarlanabilirliği değerlendirmek için, 1 × 108 kopya/μL'de standart T790M plazmit DNA'sı, yüksek (1 × 106 kopya/μL), orta (1 × 104 kopya/μL) ve düşük (1 × 102 kopya/μL) konsantrasyon standartları oluşturmak üzere seyreltildi. Optimize edilmiş ddPCR sistemine göre altı reaksiyon çözeltisi hazırlandı. Numuneler bir mikro damlacık jeneratör çipine yüklendi ve mikro damlacıklar oluşturmak için bir damlacık oluşturma aracı ile işlendi. Mikro damlacıklar daha sonra bir termal döngüleyici kullanılarak amplifiye edildi ve bir dijital PCR tespit cihazı ile analiz edildi. Negatif bir kontrol dahil edildi. Deney üç nüsha halinde gerçekleştirilmiştir. Tekrarlanabilirlik, amplifikasyon profilleri karşılaştırılarak ve üç deneysel tekrardan varyasyon katsayısı (CV) değerleri hesaplanarak değerlendirildi.
Analog numune testi
T790M mutasyon ddPCR ve qPCR sistemlerinin güvenilirliğini test etmek için, sırasıyla yüksek ve düşük konsantrasyonlarda T790M mutasyon standart plazmitleri ile rastgele karıştırılmış domuz kanı kullanıldı ve negatif örnekler olarak karışık standart plazmitler içermeyen domuz kanı kullanıldı ve 15 simüle edilmiş örnek rastgele hazırlandı ve simüle edilmiş örneklerden nükleik asit ekstrakte edildi, ve sırasıyla ddPCR ve qPCR yöntemleri kullanılarak tespit edilmiştir.
İstatistiksel analiz
Tüm deneyler en az üç teknik kopya halinde gerçekleştirildi. Veriler ortalama ± standart sapma (SD) olarak sunulmuştur. İstatistiksel analizler GraphPad Prism 10 programı kullanılarak yapılmıştır. Gruplar arasındaki farklılıklar Student t-testi veya tek yönlü varyans analizi (ANOVA) kullanılarak analiz edildi. P değerinin 0.05'ten küçük olması istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.