При многих видах рака, таких как рак яичников, каждый курс химиотерапии убивает большую часть раковых клеток, в то время как небольшая их популяция выживает благодаря лечению. Эти клетки, как правило, более устойчивы к следующему циклу терапии и, таким образом, могут вырасти в смертельную, устойчивую к лечению опухоль.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, исследователи из Хельсинкского университета хотели узнать, чем эта небольшая популяция выживших клеток отличается от других, более чувствительных клеток, еще до лечения. Чтобы обеспечить такое клеточное путешествие во времени, они разработали ReSisTrace — методологию, которая использует сходство сестринских клеток для отслеживания ранее существовавшей резистентности к лечению рака.
Маркировка раковых клеток генетическими штрих-кодами
«В ReSisTrace мы уникально маркируем раковые клетки генетическими штрих-кодами и позволяем им делиться один раз, так что мы получаем две идентичные сестринские клетки, которые имеют один и тот же штрих-код. Затем мы анализируем экспрессию генов в одной клетке в половине клеток перед лечением. при лечении другой половины химиотерапией или другим противораковым лечением. По выжившим клеткам мы можем идентифицировать штрих-коды резистентных клеток. Используя их сестринские клетки, проанализированные перед лечением, мы можем обнаружить, чем клетки, которые выживут в результате лечения, отличаются от предчувствительные клетки, тем самым выявляя ранее существовавшие состояния резистентности», — говорит Джун Дай, аспирант группы Анны Вяхараутио, которая разработала методологию отслеживания сестринских клеток.
Метод применен для выявления резистентных состояний клеток к химиотерапии, таргетной терапии или врожденному иммунитету при серозном раке яичников высокой степени злокачественности.
«Мы обнаружили, что гены, связанные с протеостазом и надзором за мРНК, важны для объяснения ранее существовавшей резистентности к лечению. Интересно, что мы обнаружили, что дефицит репарации ДНК, который очень часто встречается при раке яичников, повышает чувствительность этих клеток не только к химиотерапии и ингибиторам PARP, но и к Убийство NK», — говорит Шую Чжэн, аспирант из группы Цзин Тана, возглавлявший компьютерный анализ.
Лаборатория доцента Цзин Тана затем использовала обнаруженные изменения в экспрессии генов, чтобы предсказать небольшие молекулы, которые могут перевести клетки из резистентного состояния в чувствительное.
«Мы разработали вычислительный метод, позволяющий коррелировать состояния резистентности с изменениями экспрессии генов, вызванными лекарственным средством. В идеале, если лекарство может обратить вспять профили экспрессии генов резистентных клеток, то его можно рассматривать как потенциальный удар по преодолению резистентности». «, — говорит доцент Цзин Тан, руководитель группы исследований в области системной онкологии Хельсинкского университета.
Исследователи обнаружили, что большинство предсказанных малых молекул действительно изменили характер экспрессии генов раковых клеток в сторону чувствительных состояний. Самое главное, что после добавления этих препаратов раковые клетки стали значительно более чувствительными к карбоплатину, ингибитору PARP или уничтожению NK, что свидетельствует о том, что состояния предварительной резистентности, выявленные с помощью ReSisTrace, были функционально значимыми и целенаправленными.
«Наш новый экспериментально-вычислительный подход действительно использует возможности одноклеточной омики и интеграции фармакологических данных», — резюмирует доцент Цзин Тан.
Широко применимый метод выявления и воздействия на уже существующие резистентные состояния клеток при разных типах рака.
Разработанный нами метод выявляет особенности клеток, которые в будущем станут устойчивыми к противораковым методам лечения, путем объединения состояния и судьбы клеток в процессе разрешения сестринских клеток. Он широко применим для выявления и воздействия на уже существующие резистентные состояния клеток при разных типах рака, а также против различных методов лечения, включая иммунотерапию. Наш подход открывает путь к разработке последовательных методов лечения рака, которые могут блокировать резистентность еще до того, как она возникнет».
Анна Вахяраутио, научный сотрудник по исследованию рака К. Альбина Йоханссона, Фонд Финского института рака и руководитель группы исследований в области системной онкологии, Университет Хельсинки
Источник:
Ссылка на журнал:
Дай, Дж., и другие. (2024). Отслеживание первичной устойчивости рака через сестринские клетки. Природные коммуникации. doi.org/10.1038/s41467-024-45478-7.
2024-02-12 18:32:00
1707764868
#Новый #метод #отслеживает #праймированную #устойчивость #рака #через #сестринские #клетки