Jauns modelis parāda, kā histoloģiski labdabīgos audos rodas genoma nestabilitāte

Jauns modelis parāda, kā histoloģiski labdabīgos audos rodas genoma nestabilitāte

Izpratne par to, kuras šūnas izraisa vēža apgabalus, var uzlabot mūsu izpratni par to, kā audzējs auga un attīstījās, tostarp par to, kā tas laika gaitā mainījās ģenētiski. Tas bija iespējams, pateicoties jaunai tehnikai, ko sauc par telpisko transkriptomiku, kas ļauj zinātniekiem redzēt, kādas ģenētiskās izmaiņas notiek, nesadalot aplūkojamos audus. Tas pievieno jaunu dimensiju, ko pētnieki tagad ir izmantojuši, lai atklātu, kuras šūnas ir mutējušas un kur orgāna ekosistēmā.

Pašreizējās metodes audzēju šūnu ģenētikas pētīšanai ietver parauga ņemšanu no vēža zonas un šo šūnu DNS analīzi. Problēma ir tāda, ka daudzi vēža veidi, piemēram, prostatas vēzis, ir trīsdimensiju, kas nozīmē, ka katrs atsevišķais paraugs sniegtu tikai nelielu audzēja momentuzņēmumu.

Jaunajā pētījumā, kas publicēts Nature un finansēts Cancer Research UK, pētnieki izmantoja telpisko transkriptiku, lai izveidotu visas prostatas šķērsgriezuma karti, tostarp veselīgu un vēža šūnu apgabalus. Grupējot šūnas pēc līdzīgas ģenētiskās identitātes, viņi bija pārsteigti, redzot it kā veselīgu audu apgabalus, kuriem jau bija daudzas vēža ģenētiskās pazīmes. Šis atklājums bija pārsteidzošs gan audu ģenētiskās mainīguma dēļ, gan lielā šūnu skaita dēļ, kuras varētu uzskatīt par veselām, bet satur mutācijas, kuras parasti identificē ar vēža šūnām.

Prostatas audi ir trīsdimensiju, un tāpat kā vairumam orgānu, kuros var attīstīties vēzis, mums vēl ir daudz jāmācās par to, kādas šūnu izmaiņas izraisa vēzi un kur tas sākas. Mēs esam diezgan pārliecināti, ka tas sākas ar ģenētiskām mutācijām.

Alastair Lamb, Oksfordas Universitātes Nūfīldas Ķirurģijas zinātņu nodaļa

"Mums nekad agrāk nav bijis pieejams šāds izšķirtspējas līmenis, un šī jaunā pieeja atklāja dažus pārsteidzošus rezultātus. Piemēram, mēs atklājām, ka daudzi kopiju skaita notikumi, par kuriem mēs iepriekš domājām, ka tie ir īpaši saistīti ar vēzi, patiesībā jau atrodas labdabīgos audos. Tas būtiski ietekmē diagnozi un, iespējams, arī izlemšanu, kuras vēža daļas ir jāārstē."

Profesors Joakims Lundebergs no KTH Karaliskā Tehnoloģiju institūta teica: "Tūkstošiem audu reģionu kartēšana vienā eksperimentā ir bezprecedenta pieeja, lai atšifrētu audzēju un to mikrovides neviendabīgumu. Šis augstas izšķirtspējas skats ietekmē veidu, kā mēs skatāmies uz sarežģītām ekosistēmām, piemēram, spēja noteikt agrīnus notikumus ir īpaša nākotnes aizraujošai darbībai."

Turklāt pētnieki analizēja vairāk nekā 150 000 reģionu trīs prostatas, divu krūšu, ādas, limfmezglu un smadzeņu audos un izstrādāja algoritmu, lai izsekotu šūnu grupām ar līdzīgām ģenētiskām izmaiņām - kloniem - līdz to precīzai atrašanās vietai. Šī pieeja ļāva viņiem tuvināt tieši no redzamajiem audiem, izmantojot mikroskopiskas daudzšūnu struktūras, un tieši pašos gēnos, vienlaikus sekojot līdzi audu kopējai ainavai.

Avots:

Oksfordas Universitāte

Atsauce:

Erickson, A. et al. (2022) Telpiski atrisinātas klonālo kopiju skaita izmaiņas labdabīgos un ļaundabīgos audos. Daba. doi.org/10.1038/s41586-022-05023-2.

.