روش تصفیه شده برای بررسی عملکرد درونی سلول های سرطانی، قفل اینتراکتوم را باز می کند

برای مدت طولانی، محققان ژنتیک سرطان و اپی ژنتیک بر روی تغییرات در ژن ها و پروتئین ها تمرکز کرده اند تا بفهمند چه چیزی باعث سرطانی شدن و بدخیم شدن سلول می شود. در هسته سلول، بین شبکه‌های ژنی بسیار پیچیده که توسط عناصر تنظیمی پراکنده کوچک از طریق تماس فیزیکی مناطق DNA کنترل می‌شوند، تداخل وجود دارد.

بسیاری از سرطان‌ها تغییراتی را در این تداخل نشان می‌دهند، به‌عنوان مثال، به‌دست‌آمدن، از دست دادن یا بازآرایی DNA. در حالی که ژن ها ممکن است کاملاً خوب باشند، قرار گرفتن در موقعیت متفاوت در هسته، توانایی آنها را برای تماس فیزیکی با عناصر تنظیم کننده مختل می کند. مطالعه این شبکه از تعاملات که به اینتراکتوم معروف است، یکی از چالش برانگیزترین و ناشناخته ترین زمینه ها در زیست شناسی سرطان است.

تجزیه و تحلیل اینتراکتوم کار آسانی نیست. دانشمندان پس از استخراج دقیق DNA یک سلول سرطانی، انجام تمام اقدامات احتیاطی ممکن برای جلوگیری از ایجاد اختلال در بخش‌هایی از ژنوم که با یکدیگر صحبت می‌کنند، آنها را با استفاده از چند ترفند بیوشیمیایی به هم چسباندند تا مشخص کنند کدام ژن‌ها و عناصر تنظیم‌کننده در فیزیکی هستند. مخاطب. با مقایسه سلول‌های سالم با سلول‌های سرطانی، محققان امیدوارند «گفتمان» ناهنجار بدخیمی‌ها را درک کنند.

تا به حال، این روش برای موفقیت به مقدار کافی از DNA نیاز داشت و بنابراین، به دلیل حجم محدود نمونه به‌دست‌آمده در بیوپسی، در تنظیمات بالینی مفید نبود. اما این ممکن است به لطف liCHi-C تغییر کند – یک روش جدید که توسط آزمایشگاه سازمان کروماتین سه بعدی به رهبری دکتر بیولا ام. خاویر در موسسه تحقیقات لوسمی جوزپ کارراس، توسعه یافته است.

در انتشار اخیر در ارتباطات طبیعتمحققان نشان می‌دهند که تعامل یک تومور خاص را می‌توان مستقیماً از نمونه‌های بیمار به جای مدل‌های آزمایشگاهی آنالیز کرد که جهشی بزرگ به جلو است. این شاهکار به این واقعیت متکی است که liCHi-C، بهبودی نسبت به روش قبلی Promoter Capture Hi-C (PCHi-C)، به جای میلیون‌ها سلول مورد نیاز برای روش‌های دیگر، با کمتر از 50000 سلول کار می‌کند. این کاهش قابل توجه در اندازه نمونه به لطف ترکیب یک پروتکل آزمایشی کارآمد با ابزارهای بیوانفورماتیک جدید امکان پذیر است.

به همراه همکارانی از موسسه Josep Carreras، مرکز ابرکامپیوتر بارسلونا، موسسه سلول های بنیادی Wellcome-MRC Cambridge، Sant Joan de Déu، IDIBAPS و کلینیک بیمارستان و دیگران، محققان توانسته اند وضوح نقشه های اینتراکتوم را در توسعه افزایش دهند. سلول های بنیادی خونساز از اهداکنندگان سالم و بیماران سرطانی، به آنها اجازه می دهد تا شبکه های تغییر یافته ای را که در سرطان خون رخ می دهد شناسایی کنند. همچنین، آنها نشان می‌دهند که چگونه می‌توان از liCHi-C برای شناسایی بازآرایی‌های بزرگ DNA با دقت بالاتر و آشکار کردن نقش تغییر غیرکدکننده در توسعه سرطان استفاده کرد.

درک تداخل ناهنجار در سلول‌های سرطانی ممکن است به توسعه روش‌های درمانی جدید با هدف برهم زدن «گفتگوی سمی» درون آنها کمک کند. ما هنوز با کلینیک فاصله داریم، اما liCHi-C اولین قدم به سوی توصیف گسترده‌تر و غنی‌تر از آنچه در داخل سلول سرطانی اتفاق می‌افتد، یکی از اهداف تحقیقات زیست‌پزشکی است.