Nový model ukazuje, jak vzniká genomová nestabilita v histologicky benigní tkáni

Nový model ukazuje, jak vzniká genomová nestabilita v histologicky benigní tkáni

Pochopení, které buňky dávají vzniknout kterým oblastem rakoviny, může zlepšit naše chápání toho, jak nádor rostl a vyvíjel se, včetně toho, jak se geneticky měnil v průběhu času. To umožnila nová technika zvaná prostorová transkriptomika, která vědcům umožňuje vidět, jaké genetické změny probíhají, aniž by došlo k rozpadu uvažované tkáně. To přidává nový rozměr, který nyní vědci použili k odhalení, které buňky zmutovaly a kde v ekosystému orgánu.

Současné techniky pro studium genetiky buněk v nádorech zahrnují odběr vzorku z rakovinné oblasti a analýzu DNA těchto buněk. Problém je v tom, že mnoho rakovin, jako je rakovina prostaty, je trojrozměrných, což znamená, že každý jednotlivý vzorek poskytne pouze malý snímek nádoru.

V nové studii publikované v Nature a financované Cancer Research UK vědci použili prostorovou transkriptomiku k vytvoření průřezové mapy celé prostaty, včetně oblastí zdravých a rakovinných buněk. Seskupením buněk podle podobné genetické identity byli překvapeni, když viděli oblasti údajně zdravé tkáně, které již měly mnoho genetických znaků rakoviny. Toto zjištění bylo překvapivé jak kvůli genetické variabilitě uvnitř tkáně, tak kvůli velkému počtu buněk, které by byly považovány za zdravé, ale obsahovaly mutace normálně identifikované s rakovinnými buňkami.

Tkáň prostaty je trojrozměrná a stejně jako většina orgánů, u kterých se může vyvinout rakovina, se stále musíme hodně učit o tom, jaké buněčné změny způsobují rakovinu a kde začíná. Jsme si docela jisti, že to začíná genetickými mutacemi."

Alastair Lamb, Nuffield Department of Surgical Sciences, University of Oxford

"Nikdy předtím jsme neměli k dispozici takovou úroveň rozlišení a tento nový přístup odhalil některé překvapivé výsledky. Zjistili jsme například, že mnoho událostí s počtem kopií, o kterých jsme si dříve mysleli, že jsou specificky spojeny s rakovinou, jsou ve skutečnosti již přítomny v benigní tkáni. To má zásadní důsledky pro diagnostiku a potenciálně také pro rozhodování, které části rakoviny je třeba léčit."

Profesor Joakim Lundeberg z KTH Royal Institute of Technology řekl: "Mapování tisíců tkáňových oblastí v jediném experimentu je bezprecedentní přístup k dešifrování heterogenity nádorů a jejich mikroprostředí. Tento pohled s vysokým rozlišením ovlivňuje způsob, jakým se díváme na složité ekosystémy, jako je schopnost detekovat rané události, je zvláštní pro budoucnost vzrušující."

Kromě toho vědci analyzovali více než 150 000 oblastí ve třech prostatě, dvou prsních, kožních, lymfatických uzlinách a mozkových tkáních a vyvinuli algoritmus pro sledování skupin buněk s podobnými genetickými změnami – klonů – na jejich přesnou polohu. Tento přístup jim umožnil přibližovat se přímo z viditelné tkáně, přes mikroskopické mnohobuněčné struktury a přímo do samotných genů, a přitom sledovat celkovou krajinu tkáně.

Zdroj:

Oxfordská univerzita

Odkaz:

Erickson, A. a kol. (2022) Prostorově vyřešené změny počtu klonálních kopií v benigních a maligních tkáních. Příroda. doi.org/10.1038/s41586-022-05023-2.

.