Το νέο μοντέλο δείχνει πώς προκύπτει η γονιδιωματική αστάθεια στον ιστολογικά καλοήθη ιστό

Το νέο μοντέλο δείχνει πώς προκύπτει η γονιδιωματική αστάθεια στον ιστολογικά καλοήθη ιστό

Η κατανόηση των κυττάρων που προκαλούν ποιες περιοχές καρκίνου μπορεί να βελτιώσει την κατανόησή μας για το πώς μεγάλωσε και αναπτύχθηκε ένας όγκος, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο άλλαξε γενετικά με την πάροδο του χρόνου. Αυτό κατέστη δυνατό με μια νέα τεχνική που ονομάζεται χωρική μεταγραφική, η οποία επιτρέπει στους επιστήμονες να δουν ποιες γενετικές αλλαγές λαμβάνουν χώρα χωρίς να διασπάσουν τον υπό εξέταση ιστό. Αυτό προσθέτει μια νέα διάσταση που οι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει τώρα για να αποκαλύψουν ποια κύτταρα έχουν μεταλλαχθεί και πού στο οικοσύστημα ενός οργάνου.

Οι τρέχουσες τεχνικές για τη μελέτη της γενετικής των κυττάρων σε όγκους περιλαμβάνουν τη λήψη δείγματος από την καρκινική περιοχή και την ανάλυση του DNA αυτών των κυττάρων. Το πρόβλημα είναι ότι πολλοί καρκίνοι, όπως ο καρκίνος του προστάτη, είναι τρισδιάστατοι, που σημαίνει ότι κάθε μεμονωμένο δείγμα θα παρέχει μόνο ένα μικρό στιγμιότυπο του όγκου.

Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature και χρηματοδοτήθηκε από την Cancer Research UK, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν χωρική μεταγραφική για να δημιουργήσουν έναν χάρτη διατομής ενός ολόκληρου προστάτη, συμπεριλαμβανομένων περιοχών υγιών και καρκινικών κυττάρων. Ομαδοποιώντας κύτταρα με παρόμοια γενετική ταυτότητα, έμειναν έκπληκτοι βλέποντας περιοχές υποτιθέμενου υγιούς ιστού που είχαν ήδη πολλά από τα γενετικά χαρακτηριστικά του καρκίνου. Αυτό το εύρημα ήταν εκπληκτικό τόσο λόγω της γενετικής μεταβλητότητας εντός του ιστού όσο και λόγω του μεγάλου αριθμού κυττάρων που θα θεωρούνταν υγιή αλλά περιείχαν μεταλλάξεις που συνήθως ταυτίζονται με τα καρκινικά κύτταρα.

Ο ιστός του προστάτη είναι τρισδιάστατος και, όπως τα περισσότερα όργανα που μπορούν να αναπτύξουν καρκίνο, έχουμε ακόμα πολλά να μάθουμε για το ποιες κυτταρικές αλλαγές προκαλούν τον καρκίνο και πού ξεκινά. Είμαστε σίγουροι ότι ξεκινά με γενετικές μεταλλάξεις».

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

"Δεν είχαμε ποτέ αυτό το επίπεδο ανάλυσης διαθέσιμο πριν και αυτή η νέα προσέγγιση αποκάλυψε μερικά εκπληκτικά αποτελέσματα. Για παράδειγμα, διαπιστώσαμε ότι πολλά από τα συμβάντα αριθμού αντιγράφων που πιστεύαμε προηγουμένως ότι σχετίζονταν ειδικά με τον καρκίνο είναι ήδη παρόντα σε καλοήθη ιστό. Αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις στη διάγνωση και ενδεχομένως επίσης στην απόφαση ποια μέρη ενός καρκίνου πρέπει να αντιμετωπιστούν."

Ο καθηγητής Joakim Lundeberg από το KTH Royal Institute of Technology δήλωσε: "Η χαρτογράφηση χιλιάδων περιοχών ιστού σε ένα μόνο πείραμα είναι μια άνευ προηγουμένου προσέγγιση για την αποκρυπτογράφηση της ετερογένειας των όγκων και του μικροπεριβάλλοντος. Αυτή η άποψη υψηλής ανάλυσης επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο βλέπουμε περίπλοκα οικοσυστήματα, όπως η ικανότητα ανίχνευσης πρώιμων γεγονότων, είναι ιδιαίτερη για το συναρπαστικό μέλλον."

Επιπλέον, οι ερευνητές ανέλυσαν περισσότερες από 150.000 περιοχές σε τρεις ιστούς προστάτη, δύο μαστού, δέρματος, λεμφαδένων και εγκεφάλου και ανέπτυξαν έναν αλγόριθμο για την παρακολούθηση ομάδων κυττάρων με παρόμοιες γενετικές αλλαγές - κλώνους - στην ακριβή θέση τους. Αυτή η προσέγγιση τους επέτρεψε να μεγεθύνουν απευθείας από ορατό ιστό, μέσω μικροσκοπικών πολυκυτταρικών δομών και απευθείας στα ίδια τα γονίδια, ενώ παρακολουθούν το συνολικό τοπίο του ιστού.

Πηγή:

Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης

Αναφορά:

Erickson, Α. et αϊ. (2022) Χωρικά επιλυμένες αλλαγές αριθμού κλωνικών αντιγράφων σε καλοήθεις και κακοήθεις ιστούς. Φύση. doi.org/10.1038/s41586-022-05023-2.

.