Suche
Mein Konto
A rákos sejtek ultra-pontos 3D-s térképei feltárják a tumornövekedés titkait
A rákos sejtek rendkívül pontos 3D-s térképei megfejtik a daganatok növekedését, és új megközelítéseket kínálnak a terápiákhoz.
A rákos sejtek ultra-pontos 3D-s térképei feltárják a tumornövekedés titkait
Azok a részletes térképek, amelyek pontosan ábrázolják a sejtek helyét a daganatokban, és a daganatok biológiáját vizsgálják, új betekintést nyújtanak a rák különféle típusainak kialakulásába - beleértve az emlő-, vastagbél- és hasnyálmirigyrákot -, és nyomokat adhatnak a potenciális kezelésekhez.
-Ben 12 tanulmányból álló sorozat, Október 30 -án, a Nature folyóiratban közzétették, az emberi tumor Atlas Network (HTAN) kutatói több százezer sejt elemezték az emberi és állati szövetből. Néhány tanulmány leírja 3D -s sejtek térképei - sejt atlaszoknak nevezett - A daganatokban, míg mások „molekuláris órákat” hoznak létre, amelyek nyomon követik a rákhoz vezető sejtváltozásokat.
„Ezeknek az új eszközöknek a rákra történő alkalmazása lehetővé teszi számunkra, hogy más szempontból nézzük meg”-mondta Ken Lau, a Tennessee-i Nashville-i Vanderbilti Egyetemi Orvosi Központ számítási sejtbiológusa, és egy tanulmány társszerzője, amely dokumentálja a celluláris események időbeli lefolyását a kolorektális rák kialakulásában. 1 - "Valójában olyan dolgokat láthatunk, amelyeket korábban nem láthattunk."
Daganatok feltérképezése
Néhány tanulmányban a kutatók atlaszokat hoztak létre, amelyek lehetővé tették számukra a daganatok egysejtű tanulmányozását és a rák fejlődésének megvizsgálását. Egy csapat elemezte a sejtek szervezését 131 mintában hat különféle rákból, beleértve az emlő-, vastagbél-, hasnyálmirigy- és vesedaganatokat 2 - A tudósok úgy találták, hogy ugyanazon daganat különböző régiói eltérően reagálhatnak a gyógyszerekre. Annak megértése, hogy a különböző sejtcsoportok hogyan reagálnak a kezelésekre, elősegíthetik a hatékonyabb terápiák kidolgozását.
Más vizsgálatok 3D -s feltérképezést használtak a vastagbélpolipok mintáinak vizsgálatához - a bél bélésének rendellenes növekedéseit, amelyek rákos lehetnek. Azonosították a polipok sejtjeinek molekuláris változásait, ideértve a DNS -kapcsolatok elvesztését és a génaktivitás változásait 3, valamint az immunválasz, a sejtnövekedés és a hormon metabolizmusának változásai 4, amely korán előfordulhat, és a polip sejtek rosszindulatúvá válnak.
Az ezeket a változásokat célzó terápiák a rákkezeléseket és a korai egészségügyi beavatkozásokat hatékonyabbá tehetik - mondja Ömer Yilmaz, a Cambridge -i Massachusetts Institute of Technology őssejt -biológusa. "A rák legjobb kezelése a megelőzés. És ha megértjük, hogy a különböző sejtpopulációk hogyan reagálnak a környezetre és az étrendre, hogyan befolyásolja ez a tumorigenezist, és hogy a különböző klónok hogyan járulnak hozzá ehhez a folyamathoz, ez jobb megelőzési vagy kimutatási módszereket eredményezhet."
Betekintés az immunitásba
Más atlaszok nyomokat adnak arról, hogy egyes rákokat miért nehezebb kezelni, mint mások. "A daganatok nem csak a rákos sejtekből állnak"-mondja Daniel Abravanel, a bostoni Dana-Farber Cancer Institute orvos-tudósítója, valamint az emlőrákról szóló tanulmány társszerzője 5 - Például olyan immunterápiák, amelyek nem közvetlenül a rákos sejteket célozzák meg, hanem Támogassa az immunrendszert, hogy kiküszöbölje őket, Kevésbé hatékony az emlőrákkal szemben, mint más típusú rákok - tette hozzá.
Annak érdekében, hogy megtudja, miért, Abravanel és kollégái 3D tumor atlaszot hoztak létre, amely tucatnyi mintát használ 60 emberből, akiknek agresszív formája az emlőrákban. Megvizsgálták az immunsejtek eloszlását, és megállapították, hogy bizonyos daganatokban gyakoribbak az immunsejtek típusai, különösen azokban az emberekben, akik immunterápiát kaptak.
Három emberben az azonos daganatból származó 70–220 napos távolságból származó biopsziák különbségeket mutattak az immunsejtek mennyiségében, mint T-sejtek és makrofágok. Két esetben ezeknek a sejteknek a száma az idő múlásával csökkent, míg a harmadik esetben megnőtt.
"Ez valóban megmutatja, hogy az immunológiai mikrokörnyezet milyen dinamikus, és megmagyarázhatja, hogy a daganatok jellemzésére és az immunellenőrzőpont-terápiákra adott válaszok előrejelzésére tett kísérletek egy időpontban következetlen eredményeket eredményeztek"-mondja Brian Lehmann, a Nashville-i Vanderbilt -ingram Cancer Center, a Tenessee-i mellrák kutatója.
Egy másik tanulmányban a kutatók azt mutatták, hogy az emlőrák néhány agresszív altípusa több immunsejtet tartalmaz, mint mások, és úgy tűnt, hogy az idő múlásával "tompa" lett. 6 - Ezek a sejtek kifejezték a CTLA4 nevű fehérjét, amely korlátozza a daganatokra való reagálás képességét. A CTLA4 -et célzó terápiák ígéretes eredményeket mutattak a melanóma és a tüdőrák kezelésében. "Ez további lehetőségeket kínál e kezelés alkalmazására az emlőrák egy részében" - mondja Lehmann.
CRISPR Watch
Más kísérletek azt mutatják, hogy a sejtek miként válnak rákos sejtekké. A vastagbélrákos vizsgálatban Lau és kollégái "molekuláris órát" fejlesztettek ki annak nyomon követésére, hogy a normál sejtek miként kezdenek ellenőrizetlenül szaporodni a bélben 1 - Egysejtes analízist és egy génszerkesztő eszközt (CRISPR) használtak mutációk létrehozására az egyes sejtek DNS-jében. Ezek a mutációk időbélyegként működtek, dokumentálva az egyes cellák változásait és megosztását.
Lau és csapata ezt a megközelítést alkalmazta 418 emberi vastagbélpolipra, és megállapította, hogy a polipok akár 30% -a több sejttípusból származik, nem pedig egyetlen sejtből. A polipok 60% -ában a sejtek egy csoportja elkezdett „felülmúlni” másokat, amikor a polip növekedett - ez tumor képződéséhez vezetett. Két hasonló vizsgálat egerekben 7, 8, beleértve a 260 922 egysejtek elemzését 112 bélszövet mintájából, azt is kimutatta, hogy a sejtek keveréke együttesen kezdeményez kolorektális daganatokat.
Ezek az eredmények megkérdőjelezik a korábbi gondolkodásmódot, miszerint a vastagbélrák a bélbél egyetlen, szabályozatlan sejtéből fakad, és új lehetőségeket nyithat meg a korai diagnosztizáláshoz és beavatkozáshoz.
"A [precanciális növekedés] kockázatának felmérése érdekében az emberek a méretet használják. Minél nagyobb a daganat, annál nagyobb a kockázat" - mondja Lau. De a molekuláris óra és más elemzések azt mutatják, hogy „lehetnek más biomarkerek is, amelyek genetikát és evolúciót tartalmaznak”.
-
Iszlám, M. et al. Természet https://doi.org/10.1038/S41586-024-07954-4 (2024).
-
Mon, C.-K. et al. Természet https://doi.org/10.1038/S41586-024-08087-4 (2024).
-
Zhu, Y. et al. Természetrák https://doi.org/10.1038/S43018-024-00823-Z (2024).
-
ESPLIN, E.D. et al. Természetrák https://doi.org/10.1038/S43018-024-00831-Z (2024).
-
Klughammer, J. et al. Nature Med. https://doi.org/10.1038/S41591-024-03215-Z (2024).
-
Iglesia, M. D. et al. Természetrák https://doi.org/10.1038/S43018-024-00773-6 (2024).
-
Sadien, I.D. et al. Természet https://doi.org/10.1038/S41586-024-08053-0 (2024).
-
Lu, Z. et al. Természet https://doi.org/10.1038/S41586-024-08133-1 (2024).