Suche
Mein Konto
Erittäin varmuudet syöpäsolujen 3D-kartat paljastavat kasvaimen kasvun salaisuudet
Erittäin varmuudet 3D-kartat syöpäsoluista. Tykäise kasvaimet kasvavat ja tarjoavat uusia lähestymistapoja hoitoon.
Erittäin varmuudet syöpäsolujen 3D-kartat paljastavat kasvaimen kasvun salaisuudet
Yksityiskohtaiset kartat, jotka kuvaavat tarkasti kasvainten solujen sijainteja ja tutkivat kasvainten biologiaa, tarjoavat uusia käsityksiä monen tyyppisten syöpätyyppien - mukaan lukien rinta-, paksusuolen ja haimasyövän - kehittymisestä - ja voisivat antaa vihjeitä mahdollisille hoidoille.
Sisä- Sarja 12 tutkimusta, Julkaistu 30. lokakuuta Nature -lehdessä, ihmisen kasvain Atlas -verkoston (HTAN) tutkijat analysoivat satoja tuhansia soluja ihmisen ja eläinkudoksesta. Jotkut tutkimuksista kuvaavat Solujen 3D -kartat - tunnetaan solu -atlaseina - Kasvaimissa, kun taas toiset luovat ”molekyylikellot”, jotka seuraavat syöpään johtavia solujen muutoksia.
"Näiden uusien työkalujen soveltaminen syöpään antaa meille mahdollisuuden tarkastella sitä erilaisesta näkökulmasta", sanoo Tennessee, Nashvillen Vanderbiltin yliopiston lääketieteellisen keskuksen laskennallinen solubiologi Ken Lau ja Colorektaalisyövän kehityksen aikataulun dokumentoimaan tutkimuksen yhteiskirjailija, 1. "Voimme todella nähdä asioita, joita emme voineet nähdä aiemmin."
Kasvainten kartoitus
Joissakin tutkimuksissa tutkijat loivat atlaseja, jotka antoivat heille mahdollisuuden tutkia kasvaimia yksisoluisella tasolla ja tutkia syövän kehittymistä. Ryhmä analysoi solujen organisointia 131 näytteessä kuudesta erityyppisestä syövästä, mukaan lukien rinta-, paksusuolen, haiman ja munuaiskasvaimet 2. Tutkijat havaitsivat, että saman kasvaimen eri alueet voisivat reagoida eri tavalla lääkkeisiin. Ymmärtäminen, kuinka eri soluryhmät reagoivat hoitoon, voisi auttaa kehittämään tehokkaampia hoitoja.
Muissa tutkimuksissa käytettiin 3D -kartoitusta paksusuolen polyyppien näytteiden tutkimiseen - suoliston vuorauksen epänormaalit kasvut, joista voi tulla syöpä. He tunnistivat molekyylimuutokset polyyppien soluissa, mukaan lukien DNA -yhteyksien menetys ja muutokset geeniaktiivisuudessa 3, samoin kuin immuunivasteen, solujen kasvun ja hormonien aineenvaihdunnan muutokset 4, mikä voi tapahtua aikaisin ja aiheuttaa polyyppisolujen pahanlaatuisiksi.
Näihin muutoksiin kohdistavat hoidot voisivat tehdä syöpähoidoista ja varhaisesta terveysinterventioista tehokkaampia, sanoo Cambridgen Massachusetts Institute of Technology Institute -solusbiologi Ömer Yilmaz. "Paras syöpähoito on ehkäisy. Ja jos ymmärrämme kuinka eri solupopulaatiot reagoivat ympäristöön ja ruokavalioon, miten tämä vaikuttaa tuumorigeneesiin ja kuinka erilaiset kloonit edistävät tätä prosessia, tämä voi johtaa parempaan ehkäisyyn tai havaitsemismenetelmään."
Näkemykset koskemattomuudesta
Muut atlasit antavat vihjeitä siitä, miksi joitain syöpiä on vaikeampi hoitaa kuin toiset. "Kasvaimet eivät koostu vain syöpäsoluista", sanoo Bostonin Dana-Farber-syöpäinstituutin lääkärin tutkija Daniel Abravanel, Massachusettsin ja rintasyöpätutkimuksen yhteiskirjailija 5. Esimerkiksi immunoterapiat, jotka eivät kohdista suoraan syöpäsoluja, vaan Tukea immuunijärjestelmää niiden poistamiseksi, Vähemmän tehokas rintasyöpää vastaan kuin muun tyyppinen syöpä, hän lisää.
Selvittääkseen miksi Abravanel ja hänen kollegansa loivat 3D -kasvaimen atlasin käyttämällä kymmeniä näytteitä 60 ihmiseltä, joilla on aggressiivinen rintasyöpä. He tarkastelivat, kuinka immuunisolut jaettiin ja havaitsivat, että tietyt immunoterapiat saivat tietyissä kasvaimissa yleisempiä immuunisoluja.
Kolmessa ihmisessä samasta kasvaimesta 70–220 päivän välein otetut biopsiat osoittivat eroja T-soluina ja makrofageina tunnetuissa immuunisoluissa. Kahdessa tapauksessa näiden solujen lukumäärä oli vähentynyt ajan myötä, kun taas kolmannessa tapauksessa se oli lisääntynyt.
"Tämä todella osoittaa, kuinka dynaaminen immunologinen mikroympäristö on ja saattaa selittää miksi yritykset karakterisoida kasvaimia ja ennustaa vasteita immuunijärjestelmän tarkistuspisteiden hoitomuotoihin biopsiasta yhdessä ajankohdassa ovat tuottaneet epäjohdonmukaisia tuloksia", sanoo Brian Lehmann, rintasyöpätutkija, joka on erikoistunut Genomin genomissa.
Toisessa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että jotkut rintasyövän aggressiiviset alatyypit sisälsivät enemmän immuunisoluja kuin toiset ja näyttivät olevan "mykistyneitä" ajan myötä 6. Nämä solut ekspressoivat CTLA4 -nimisen proteiinin, joka rajoittaa niiden kykyä reagoida kasvaimiin. CTLA4: n kohdistavat hoidot ovat osoittaneet lupaavia tuloksia melanooman ja keuhkosyövän hoidossa. "Tämä avaa lisämahdollisuuksia tämän hoidon käyttöön rintasyöpien osajoukossa", Lehmann sanoo.
CRISPR -kello
Muut kokeet osoittavat, kuinka soluista tulee ensisijaisesti syöpäsoluja. Kolorektaalisyöpätutkimuksessa Lau ja hänen kollegansa kehittivät "molekyylikelloa" seuratakseen kuinka normaalit solut alkavat lisääntyä hallitsemattomasti suolistossa 1. He käyttivät yksisoluisia analyysejä ja geenin muokkaustyökalua (CRISPR) mutaatioiden luomiseen kunkin solun DNA: ssa. Nämä mutaatiot toimivat aikaleimana, dokumentoimalla kunkin solun muutosten ja jakautumisten kulku.
Lau ja hänen tiiminsä sovelsivat tätä lähestymistapaa 418 ihmisen paksusuolen polyyppiin ja havaitsivat, että jopa 30% polyypeistä tuli useista solutyypeistä kuin yhdestä solusta. 60%: lla polyyppeista yksi soluryhmä alkoi "ohittaa" muita polyypin kasvaessa - johtaen kasvaimen muodostumiseen. Kaksi samanlaista tutkimusta hiirissä 7 - 8, mukaan lukien analyysi 260 922 yksittäistä solua 112 suolen kudoksen näytteestä, osoitti myös, että soluseos käynnistää yhdessä kolorektaaliset kasvaimet.
Nämä tulokset haastavat aikaisemman ajattelun, että paksusuolen syöpä syntyy yksittäisistä, sääntelemättömistä soluista suoliston vuorossa ja voivat avata uusia mahdollisuuksia varhaiseen diagnoosiin ja interventioon.
"Arvioidakseen [varhaiskasvun] riskiä ihmiset käyttävät kokoa. Mitä suurempi kasvain, sitä suurempi riski", Lau sanoo. Mutta molekyylikello ja muut analyysit osoittavat, että "voi olla muita biomarkkereita, joihin liittyy genetiikka ja evoluutio."
-
Islam, M. et ai. Luonto https://doi.org/10.1038/S41586-024-07954-4 (2024).
-
Maan, C.-K. et ai. Luonto https://doi.org/10.1038/S41586-024-08087-4 (2024).
-
Zhu, Y. et ai. Luonnosyöpä https://doi.org/10.1038/S43018-024-00823-Z (2024).
-
Esplin, E.D. et ai. Luonnosyöpä https://doi.org/10.1038/S43018-024-00831-Z (2024).
-
Klughammer, J. et ai. Nature Med. https://doi.org/10.1038/S41591-024-03215-Z (2024).
-
Iglesia, M.D. et ai. Luonnosyöpä https://doi.org/10.1038/S43018-024-00773-6 (2024).
-
Sadien, I.D. et ai. Luonto https://doi.org/10.1038/s41586-024-08053-0 (2024).
-
Lu, Z. et ai. Luonto https://doi.org/10.1038/S41586-024-08133-1 (2024).