Ny modell visar hur genomisk instabilitet uppstår i histologiskt benign vävnad

Ny modell visar hur genomisk instabilitet uppstår i histologiskt benign vävnad

Att förstå vilka celler som ger upphov till vilka områden av cancer kan förbättra vår förståelse för hur en tumör växte och utvecklades, inklusive hur den förändrats genetiskt över tid. Detta möjliggjordes av en ny teknik som kallas spatial transcriptomics, som gör det möjligt för forskare att se vilka genetiska förändringar som äger rum utan att bryta ner vävnaden i fråga. Detta tillför en ny dimension som forskare nu har använt för att avslöja vilka celler som har muterats och var i ett organs ekosystem.

Nuvarande tekniker för att studera genetiken hos celler i tumörer inkluderar att ta ett prov från cancerområdet och analysera dessa cellers DNA. Problemet är att många cancerformer, som prostatacancer, är tredimensionella, vilket innebär att varje enskilt prov bara skulle ge en liten ögonblicksbild av tumören.

I en ny studie publicerad i Nature och finansierad av Cancer Research UK, använde forskare rumslig transkriptomik för att skapa en tvärsnittskarta över en hel prostata, inklusive områden med friska och cancerceller. Genom att gruppera celler efter liknande genetisk identitet blev de förvånade över att se områden av förment frisk vävnad som redan hade många av de genetiska kännetecknen för cancer. Detta fynd var överraskande både på grund av den genetiska variationen i vävnaden och på grund av det stora antalet celler som skulle anses vara friska men innehöll mutationer som normalt identifieras med cancerceller.

Prostatavävnad är tredimensionell, och som de flesta organ som kan utveckla cancer har vi fortfarande mycket att lära oss om vilka cellförändringar som orsakar cancer och var den börjar. Vi är ganska säkra på att det börjar med genetiska mutationer."

Alastair Lamb, Nuffield Institutionen för kirurgiska vetenskaper, University of Oxford

"Vi har aldrig haft den här upplösningsnivån tillgänglig tidigare, och det här nya tillvägagångssättet avslöjade några överraskande resultat. Vi fann till exempel att många av de kopia-nummerhändelser som vi tidigare trodde var specifikt associerade med cancer faktiskt redan finns i godartad vävnad. Detta har stora konsekvenser för diagnosen och potentiellt även för att bestämma vilka delar av en cancer som behöver behandlas."

Professor Joakim Lundeberg från KTH sa: "Att kartlägga tusentals vävnadsregioner i ett enda experiment är ett aldrig tidigare skådat tillvägagångssätt för att dechiffrera heterogeniteten hos tumörer och deras mikromiljö. Denna högupplösta vy påverkar hur vi ser på komplexa ekosystem som förmågan att upptäcka tidiga händelser är speciellt för framtiden spännande."

Dessutom analyserade forskarna mer än 150 000 regioner i tre prostata-, två bröst-, hud-, lymfkörtel- och hjärnvävnader och utvecklade en algoritm för att spåra grupper av celler med liknande genetiska förändringar - kloner - till deras exakta plats. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt för dem att zooma direkt från synlig vävnad, genom mikroskopiska flercelliga strukturer och direkt in i själva generna, samtidigt som de höll ett öga på vävnadens övergripande landskap.

Källa:

University of Oxford

Hänvisning:

Erickson, A. et al. (2022) Rumsligt upplösta förändringar av antalet klonala kopior i benigna och maligna vävnader. Natur. doi.org/10.1038/s41586-022-05023-2.

.