Понимание того, какие клетки вызывают какие области рака, может улучшить наше понимание того, как опухоль росла и развивалась, включая то, как она менялась генетически с течением времени. Это стало возможным благодаря новой методике, называемой пространственной транскриптомикой, которая позволяет ученым видеть, какие генетические изменения происходят, не разрушая ткань, на которую они смотрят. Это добавляет новое измерение, которое исследователи теперь используют для выявления того, какие клетки мутировали и где в экосистеме органа.
Современные методы изучения генетики клеток в опухолях включают взятие образца из раковой области и анализ ДНК этих клеток. Проблема в том, что многие виды рака, такие как рак предстательной железы , являются трехмерными, а это означает, что любой образец даст только небольшой снимок опухоли.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature , исследователи использовали пространственную транскриптомику для создания карты поперечного сечения всей простаты, включая области здоровых и раковых клеток. Сгруппировав клетки в соответствии с похожей генетической идентичностью, они были удивлены, увидев области предположительно здоровой ткани , которые уже имели многие генетические характеристики рака. Это открытие было неожиданным как из-за генетической изменчивости в ткани, так и из-за большого количества клеток, которые можно было бы считать здоровыми, но которые содержали мутации, обычно идентифицируемые с раковыми клетками .
Предоставлено: Оксфордский университет.
Аластер Лэмб из Оксфордского отделения хирургических наук Наффилда, который совместно руководил исследованием, сказал: «Ткань предстательной железы является трехмерной, и, как и в большинстве органов, в которых может развиться рак, нам еще многое предстоит узнать о том, какие клеточные изменения вызывают рак и где он начинается. ...Одна вещь, в которой мы достаточно уверены, это то, что все начинается с генетических мутаций».
«У нас никогда раньше не было такого уровня разрешения, и этот новый подход показал некоторые удивительные результаты. Например, мы обнаружили, что многие события числа копий, которые мы ранее считали связанными конкретно с раком, на самом деле уже присутствуют в доброкачественных тканях. , Это имеет большое значение для диагностики, а также потенциально для принятия решения о том, какие части рака нуждаются в лечении».
Профессор Йоаким Лундеберг из Королевского технологического института KTH сказал: «Картирование тысяч областей ткани в одном эксперименте — это беспрецедентный подход к деконволюции гетерогенности опухолей и их микроокружения. Этот вид с высоким разрешением влияет на наш способ изучения сложных экосистем, таких как рак. Возможность идентифицировать ранние события особенно интересна в будущем».
Кроме того, исследователи проанализировали более 150 000 областей в трех простатах, двух раковых образованиях молочной железы, некоторых участках кожи, лимфатических узлах и некоторых тканях головного мозга и разработали алгоритм для отслеживания групп клеток с похожими генетическими изменениями — клонов — в их точном расположении. Такой подход позволил им приблизиться от видимой ткани к микроскопическим многоклеточным структурам и непосредственно к самим генам, сохраняя при этом общий ландшафт ткани.
Полный текст статьи «Пространственно разрешенные изменения числа клональных копий в доброкачественных и злокачественных тканях» опубликован в журнале Nature .
