Vědci vyvíjejí základní mapu nádorových buněk pro personalizovanou léčbu rakoviny mozku

Vědci City of Hope společně vedli první studii, která prokázala, že charakterizace genetického materiálu poblíž chromozomů předpovídá, jak mutované, rakovinné geny způsobující DNA a měnit mikroprostředí nádoru. Výzkum rakoviny mozku poskytuje základní znalosti, které by jednoho dne mohly zlepšit praxi přesné medicíny a umožnit onkologům poskytovat pacientům s rakovinou více personalizovaných terapií.

Studie je Publikováno v Přírodní komunikace.

Drobné molekuly DNA mimo chromozomy byly kdysi ignorovány, ale v posledním desetiletí výzkum odhalil, že tyto kruhy, nazývané extrachromozomální DNA nebo ecDNA, rakovina paliva porušením zákonů biologie.

„Naše studie nabízí nové poznatky o souhře mezi různou ecDNA. Důležité je, že pokud dojde k prevalenci eCDNA a ingrediencí způsobujících rakovinu, jako je protein EGFR nebo nádorový protein p53, The mikroprostředí nádoru se stává hypoxickým. Spadne do stavu sníženého kyslíku, který byl spojen s progresí rakoviny, rezistencí na terapii a špatnými klinickými výsledky, “řekl David Craig, Ph.D., profesor a předseda ministerstva integračních translačních věd ve městě naděje a spolupráci autor studie.

Prostorová transkriptomika (měření a mapování aktivity DNA) kombinované s genomickými daty může pomoci identifikovat skupiny buněk v nádoru, který sdílí společný předchůdce, ale získal další mutace. Jak jsou distribuovány, prostorově informuje o porozumění vývoji nádoru.

Vědci City of Hope vedli tým, který provedl sekvenování hromadných RNA, sekvenování nádoru/normálního DNA a prostorovou transkriptomiku v malém vzorku gliomů – tumory, které se vyvíjejí v mozku nebo míše. Prostřednictvím různých experimentů a validačních kohort byli schopni identifikovat společné a odlišné charakteristiky mikroprostředí nádoru a vyvinout integrovaný analytický rámec, který mohou využít ostatní.

„Zatímco náš papír vyhodnotil pouze různé typy rakoviny mozku, prostorové transkriptomické principy a techniky sekvenování genomu, které jsme nastínili, jednoho dne umožní lékařům poskytovat více personalizovaných terapií pro Pacienti s rakovinou“řekl Gabriel Zada, MD, neurochirurg s Keck Medicine of USC, profesor neurologické chirurgie a fyziologie a neurověd na Keck School of Medicine v USC, spoluzakladatel mozkového nádorového centra USC a autor spolupráce.

„Rakovina a její léčba nejsou univerzálními velikosti. Porozumění molekulární aktivitě ecDNA poblíž zděděných a nezvýšených buněk poskytuje hluboký vhled do potenciálních terapeutických cílů a riziku recidivy rakoviny.“

Vědci prokázali, že ecDNA řídí rychlou proliferaci rakovinných buněk (onkogen) mimo chromozomy, struktury podobné nitě uvnitř buněčné jádro V tom je DNA a RNA. ECDNA přispívá k vývoji gliomů, genetické nestability a odlišných populací nádorových buněk v rámci jediného nádoru, což ztěžuje eliminaci rakoviny.

Dynamická povaha ecDNA může být to, co umožňuje rakovinovým buňkám přizpůsobit a přeprogramovat jejich genomy, což vede progresi nádoru v reakci na změny v jejich mikroprostředí, včetně změn vyplývajících z terapií.

„Nyní jsme prokázali, jak rakovinné buňky dynamicky přeprogramují svůj vlastní genom, aby kontrolovaly a reagovaly na mikroprostředí nádoru. Odkrýváním těchto mechanismů připravujeme cestu pro přesnější a účinnější léčbu přizpůsobené jedinečné biologii každého pacienta,“ řekl Dr. Craig.