Identification of tissue-specific cell death using methylation patterns of circulating DNA
Notice bibliographique
Résumé
Minimally invasive detection of cell death could prove an invaluable resource in many physiologic and pathologic situations. Cell-free circulating DNA (cfDNA) released from dying cells is emerging as a diagnostic tool for monitoring cancer dynamics and graft failure. However, existing methods rely on differences in DNA sequences in source tissues, so that cell death cannot be identified in tissues with a normal genome. We developed a method of detecting tissue-specific cell death in humans based on tissue-specific methylation patterns in cfDNA. We interrogated tissue-specific methylome databases to identify cell type-specific DNA methylation signatures and developed a method to detect these signatures in mixed DNA samples. We isolated cfDNA from plasma or serum of donors, treated the cfDNA with bisulfite, PCR-amplified the cfDNA, and sequenced it to quantify cfDNA carrying the methylation markers of the cell type of interest. Pancreatic β-cell DNA was identified in the circulation of patients with recently diagnosed type-1 diabetes and islet-graft recipients; oligodendrocyte DNA was identified in patients with relapsing multiple sclerosis; neuronal/glial DNA was identified in patients after traumatic brain injury or cardiac arrest; and exocrine pancreas DNA was identified in patients with pancreatic cancer or pancreatitis. This proof-of-concept study demonstrates that the tissue origins of cfDNA and thus the rate of death of specific cell types can be determined in humans. The approach can be adapted to identify cfDNA derived from any cell type in the body, offering a minimally invasive window for diagnosing and monitoring a broad spectrum of human pathologies as well as providing a better understanding of normal tissue dynamics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».