Extracción de ADN libre de células

¿Alguien ha tenido éxito en la extracción de ADN libre de células del plasma sin usar kits costosos? Ya he gastado mucha sangre tratando de usar métodos estándar de fenol/cloroformo con un rendimiento mínimo. Sé que es posible que, dado que no estoy embarazada y no tengo cáncer (espero), mi sangre no tenga una gran cantidad de ADN libre de células para empezar, pero tengo miedo de comenzar a usar preciosas muestras experimentales hasta que esté Estoy seguro de que tengo una técnica que funcionará.

Para algunos antecedentes, el ADN libre de células es ADN que circula en el plasma (a diferencia de la mayoría del ADN que es celular). Esto se ha convertido en una nueva y emocionante forma de analizar el ADN fetal de la sangre de una madre sin hacer una amniocentesis peligrosa. También hay pruebas sólidas de que el ADN del tumor también se puede encontrar en abundancia de esta manera (la mayoría de los estudios parecen ser con cáncer de próstata).

Qiagen tiene a la venta un kit para extraer este ADN, pero es bastante caro y sigo pensando que el fenol/cloroformo me daría un rendimiento alto (aunque menos puro). Hay un artículo en Cancer Biomarkers 2013 de Mazurek et al que afirma que compara métodos y muestra un rendimiento razonable con este método, pero no lo he reproducido. ¿Alguien aquí ha tenido éxito y, de ser así, qué modificaciones usó? ¿Es hora de pasar al uso de muestras que tienen más probabilidades de tener mayores cantidades de ADN libre de células?

Sé que si inyecto ADN plasmídico en la vena de la cola de un ratón sin nada que lo proteja, se corta en 5 minutos. ¿Estás seguro de que el ADN es realmente ADN desnudo flotando libremente en la sangre? Hay una gran cantidad de nucleasas allí.
No, está contenido dentro de micropartículas o envuelto dentro de una membrana, según tengo entendido, pero no es celular y se puede encontrar en el plasma.
¿Qué tal usar una separación de gradiente de densidad para enriquecer su material de partida? Además, en lugar de la precipitación, el uso de microesferas de sílice para extraer el ADN después de deshacerse de las membranas lipídicas (¡en presencia de un cóctel inhibidor de nucleasas apropiado, por supuesto!) posiblemente podría aumentar su rendimiento.
El propósito de la extracción con fenol/cloroformo, según recuerdo, es precipitar/separar proteínas, lípidos y ADN. Entonces, si tu ADN está unido a proteínas, no lo limpiarás.
Tal vez haga una digestión con proteinasa K antes de su extracción con fenol cloroformo. Eso destruiría las nucleasas. Si extrae primero, probablemente tendrá un arrastre de nucleasa y dañará su ADN recién desprotegido.
¿Vale la pena comparar rendimientos entre suero y plasma?
Si le preocupan las nucleasas, pruebe el tiocianato de guanidinio con su extracción. Aunque dudo que ese sea tu problema.

Respuestas (1)

Para tener en cuenta: no tengo experiencia personal con este protocolo. Reenvío este documento, que me pasó un colega

Hay muchos kits y métodos disponibles que no dependen de Qiagen. O, alternativamente, si les preguntas amablemente, hacen grandes descuentos en su primer kit que les compras como una especie de prueba (ya que no hacen muestras).

Sin embargo, para responder a su pregunta principal, ¿está agregando un detergente y desnaturalizando por calor sus muestras antes que el fenol-cloroformo (Tritón/Calor/Fenol)?

Las muestras de sangre para el análisis de CFDNA se recogen en tubos con EDTA y se mantienen a temperatura ambiente o por debajo de ella (18 °C–22 °C) durante no más de 2 h antes de la separación del plasma. El plasma debe separarse de las muestras de sangre total mediante doble centrifugación (800 g y 1600 g durante 10 min, por separado), evitando la lisis de los leucocitos. Preferimos aislar CFDNA inmediatamente después de la separación del plasma para minimizar el efecto del almacenamiento prolongado. De lo contrario, las muestras deben dividirse en alícuotas en porciones pequeñas y almacenarse a -70 °C antes de la extracción, ya que la fragmentación de CFDNA puede deberse a ciclos repetidos de congelación y descongelación.

Para el método THP, se mezclaron 500 μl de plasma/suero con 5 μl de Triton X-100 (Sigma-Aldrich, Reino Unido) y se desnaturalizó con calor a 98 °C durante 5 min. Las muestras se colocaron en hielo durante 5 min, luego se extrajeron con un volumen igual de fenol-cloroformo-alcohol isoamílico (25:24:1, v:v:v) (Sigma-Aldrich, Reino Unido) y se centrifugaron durante 10 min a 14 000 g. . La fase acuosa se precipitó durante la noche con 1/10 de volumen de NaOAc 3 M y 2,5 volúmenes de etanol al 100 % a -20 °C. El sedimento de ADN se lavó con etanol, se secó al aire y se resuspendió en 50 μl de ddH2O.

En el protocolo THP, se utilizó una incubación a 98 °C para inactivar los inhibidores de la PCR y desnaturalizar las proteínas en las muestras de plasma/suero. Se probaron diferentes tiempos y temperaturas antes de elegir este. Dado que habíamos notado una contaminación sustancial de ADN en SDS, se usó Triton X-100 en el paso de solubilización de proteínas. La PCR convencional directa se realizó con éxito en muestras desnaturalizadas por calor y pudo detectar 25 ng/ml de ADN, lo que indica que este procedimiento simple ofreció suficiente digestión de proteínas y eliminación de inhibidores para el análisis de PCR. El protocolo THP proporcionó un rendimiento significativamente mayor de solución de ADN puro para el análisis de qPCR que el kit QIAamp. El protocolo THP mostró una alta eficiencia incluso con pequeños fragmentos de ADN tan bajos como 100 pb.

Es posible que desee leer esto: Xue, Xiaoyan, et al. "Optimización del rendimiento y la utilidad del ADN circulante libre de células del plasma y el suero". Clínica Química Acta 404.2 (2009): 100-104.

Una búsqueda rápida en Google Scholar también reveló algunos otros documentos que podrían interesarle:

Fleischhacker, Michael, et al. "Los métodos para el aislamiento de ADN plasmático libre de células afectan fuertemente el rendimiento de ADN". Clínica Química Acta 412.23 (2011): 2085-2088.

ACTUALIZAR:

Después de leer esto ( Fong, Siew Lee, et al. "Comparación de 7 métodos para extraer ADN libre de células de muestras de suero de pacientes con cáncer colorrectal". Química clínica 55.3 (2009): 587-589. ) que proporciona alrededor de 7 protocolos ( lamentablemente sin ninguna referencia por alguna razón) Fui a buscar y se me ocurrió esto:

El ADN se extrajo de 1,0 ml de plasma mediante el método de fenol-cloroformo con ligeras modificaciones. Se trató un ml de plasma con una solución de SDS/proteinasa K 1x (0,5 mg/ml) (1:1), se incubó durante la noche a 56 °C seguido de tratamiento con fenol-cloroformo (4:1) y se centrifugó a 7 000 rpm. La capa superior se transfirió a tubos de centrífuga nuevos de 15 ml y se repitió el mismo paso nuevamente; El ADN se precipitó añadiendo glucógeno (0,1 µg/µl), acetato de amonio (7,5 M) y alcohol absoluto. El sedimento de ADN se obtuvo por centrifugación a 7 000 rpm; se lavó con alcohol al 70% a 10 000 rpm, se secó y finalmente se disolvió en tampón TE a 56 °C y se almacenó a -20 °C hasta su uso posterior.

Puede leer sobre el método anterior aquí: Singh, Deepika Misra1 Renu y Monisha Banerjee. "Un método simple y confiable para obtener ADN fetal de la circulación materna; su precisión y sensibilidad".

Además, si está disponible para usted, podría valer la pena:

Gahan, Peter B., ed. Ácidos nucleicos circulantes en el diagnóstico precoz, pronóstico y seguimiento del tratamiento: una introducción. vol. 5. Primavera, 2014.

¡Gracias por esto! He usado esencialmente ese segundo método, excepto el ADN precipitado con KCl en lugar de acetato de amonio... no puedo imaginar que eso marque una gran diferencia. También usé SDS/Proteinase K pero a una temperatura más baja. Debido a mi flujo de trabajo, no puedo extraer el ADN de inmediato, así que almaceno el plasma a -80. Sin embargo, creo que lo más importante es que todos estos documentos usan plasma que esperan que tenga cfDNA mientras que yo estoy usando plasma de control, por lo que puede tener el mayor impacto en mi rendimiento que estoy empezando a sospechar.
¿A qué temperatura es su reacción de proteinasa K? Solo lo he visto a 50 - 60 C.