Ученые из Университета Южной Калифорнии (США) разработали новую генетическую технологию, позволившую выяснить, что раковые клетки обладают генами, которые помогают им закрепляться и адаптироваться в определенных органах. Онкологам также удалось выявить новые гены, участвующие в развитии болезни. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Даже в одном пациенте, который болеет раком, раковые клетки могут быть очень разнообразны. Они определенным образом растут, метастазируют, реагируют на химиотерапию. За выработку соответствующих веществ отвечают определенные гены раковых клеток. Совокупность этих генов называется сигнатурой генетической экспрессии.
Американские онкологи захотели выяснить, существует ли связь между сигнатурами экспрессии генов и развитием рака или реакцией клеток на химиотерапию. Для разработки экспериментальной системы ученые использовали две уже существующие технологии. Первая заключалась в прочтении сигнатур генетической экспрессии отдельных раковых клеток, полученных от пациентов с лейкемией. Вторая технология позволила ученым пометить отдельные раковые клетки наследственными «бирками» на основе ДНК. Это позволило отслеживать не только сами клетки, но и их потомков при развитии болезни. Используя эту систему, онкологи проанализировали сигнатуры помеченных раковых клеток, а затем трансплантировали их в мышей.
Как выяснилось, некоторые сигнатуры соотносятся с органами мышей, в которых «обустраивались» раковые клетки. Например, раковые клетки с высокой экспрессией гена CMC2 в основном находились в яичниках, а клетки с низкой экспрессией этого гена – в крови и селезенке. Раковые клетки с повышенной экспрессией генов BTK, DNAJC и LRIF1 попадали в отдельные полости костного мозга. После выключения этих генов клетки стали быстрее мигрировать и потеряли способность прикрепляться к клеткам костного мозга. Идентификация генов, которые участвуют в развитии болезни, служит основой для дальнейших разработок терапии рака.
Исследование также подчеркнуло острую проблему, которая стоит перед онкологами. Она заключается в непрезентативных пробах клеток, взятых от пациентов. Например, если у пациента просто взять кровь, в образце может не быть нециркулирующих раковых клеток, которые находятся в костном мозге. А так как клетки расположены в его полостях неравномерно, стандартная биопсия костного мозга все равно может не позволить поставить диагноз. Другая проблема заключается в том, что при трансплантации клеток пациента мышам в животных приживается и размножается меньше 1% клеток. При серийной трансплантации, когда клетки сначала выращивают в одной мыши и трансплантируют их другой, дело обстоит еще хуже. Однако новое исследование показало, что при серийной трансплантации выживают раковые клетки с определенными сигнатурами генетической экспрессии.
Исследователи также подвергали мышей, которым пересадили раковые клетки, терапии. Сначала они проходили короткий период интенсивной химиотерапии, а затем долгий период поддерживающей терапии. Одни клетки умирали при интенсивной терапии, другие прекращали рост во время поддерживающей терапии, а некоторые реагировали только на обе терапии вместе. Это соответствует клинической практике: комбинированная терапия на данный момент наиболее эффективна.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
