отдельные клетки в опухоли не все одинаковы. Это может звучать как современный медицинский трюизм, но не так давно онкологи предполагали, что взятие одной биопсии опухоли пациента будет точным отражением физиологического и генетического состава всей массы.
Филогенетическое дерево эволюции рака
Филогенетическое дерево эволюции рака
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Исследователи пришли к выводу, что рак - это болезнь, вызванная теми же силами, которые, по мнению Дарвина, «выживают более приспособленные», двигали эволюцию жизни на Земле. Однако в случае опухолей отдельные клетки постоянно развиваются по мере продвижения стадии опухоли. Подвижные раковые клетки, вызывающие метастазы, - смертельный исход этого процесса.
Опухоли также различаются у пациентов с одним и тем же типом рака, так как врач может назначить пациенту индивидуальный режим лечения? Чтобы решить эту загадку, междисциплинарная команда из Медицинской школы Перельмана и Уортонской школы Пенсильванского университета разработала Canopy, подход к выводу об эволюционном пути опухолевых клеток путем изучения двух типов мутаций - соматических изменений числа копий и однонуклеотидных изменений - полученных из нескольких образцов, взятых у одного пациента. Они продемонстрировали этот подход на образцах лейкемии и рака яичников, а также на образцах линии клеток рака груди человека. В целом, эволюция опухоли включает в себя накопление мутаций всех типов, коллективно влияющих на приспособленность опухолевых клеток.
Команда: Ючао Цзян , докторант программы «Геномика и вычислительная биология», Ю Цю , доктор философии , научный сотрудник лаборатории Энди Минн , доктор медицины, доцент кафедры радиационной онкологии, и Нэнси Р Чжан , доктор философии. , адъюнкт-профессор статистики в Уортонской школе, опубликовал свои выводы в Интернете в раннем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences .
«Состав опухоли для данного пациента часто представляет собой смесь нескольких различных популяций клеток, которые различаются по генетическому составу, экспрессии генов и физиологии», - сказал Цзян. «Эта неоднородность способствует неудачам целевых методов лечения и устойчивости к лекарствам, основанной на старом представлении о том, что опухоли представляют собой однородные массы».
Однако Canopy принимает во внимание эти различия, поскольку использует данные из нескольких срезов одной и той же опухоли в пространстве и времени, в отличие от отбора образцов в одном месте в один момент времени, как это в настоящее время делается в большинстве исследований секвенирования. Canopy - это программное обеспечение с открытым исходным кодом, поэтому онкологи смогут использовать его для выявления потенциальных биомаркеров для различных популяций раковых клеток в образцах опухолей, которые, помимо других характеристик, связаны с лекарственной устойчивостью и инвазивным злокачественным новообразованием.
«Данные, вводимые для Canopy из клиники, будут поступать из образцов тканей одного и того же пациента - из нормальной ткани и из разных мест на опухоли и в разное время», - сказал Цзян. «Затем Canopy можно использовать для вывода эволюционной истории опухоли, чтобы лучше понять, как развивалась опухоль, и найти потенциальные биомаркеры». Цель Canopy - помочь новым пациентам на ранней стадии, используя биомаркеры, чтобы установить правильный диагноз и прогноз.
