پیش بینی پیامدهای نوروبلاستوما با تکامل مولکولی

یک تیم تحقیقاتی به رهبری مرکز تحقیقات سرطان آلمان در هایدلبرگ، آلمان، کشف کرده اند که توالی ژنتیکی تومور را می توان مانند یک ساعت مولکولی خواند که به آخرین سلول اجدادی مشترک آن بازمی گردد. استخراج مدت زمان تکامل تومور می تواند پیش بینی دقیقی از نتایج نوروبلاستوما ارائه دهد.

در مقاله ای که در ژنتیک طبیعت این تیم با عنوان “نوروبلاستوما در اوایل رشد جنین ایجاد می شود و مدت تکامل آن نتیجه را پیش بینی می کند”، این تیم مراحلی را که در شناسایی ساعت ژنومی آزمایش شده بر روی یک جمعیت توالی ژنومی کامل همراه با تجزیه و تحلیل و مدل سازی ریاضی، برای شناسایی نشانگرهای تکامل، قابلیت ردیابی و منشا احتمالی نوروبلاستوم نوزادان

سلول‌های سرطانی زندگی را به‌عنوان بافت‌های سالم قهرمانانه آغاز می‌کنند، با همه چیز برای یکی، یکی برای همه، خود را روی نارنجک بیندازید تا همسرتان را نجات دهید، نگرش‌هایی که هر روز در سراسر بدن وجود دارد. در یک نقطه، چیزی اشتباه می شود، و یک سلول خوب خراب می شود.

این با عدم ارتباط در تقسیم یا آسیب به DNA سلول شروع می شود، که به طور منظم در سراسر بدن اتفاق می افتد. معمولاً قبل از شروع مشکل توسط مکانیزم تعمیر، این کار انجام می شود. اگر ترمیم امکان پذیر نباشد، زمان آن فرا رسیده که درگیر آپوپتوز یا مرگ سلولی شوید.

پاسخ سلولی سالم به درخواست آپوپتوز این است که خود را روی “نارنجک” بیندازند تا تمام سلول ها و بافت های سلولی اطراف را ایمن نگه دارند. اگر سلولی نتواند صدای آپوپتوز را بشنود، همانطور که با آسیب کروموزومی اتفاق می افتد، هیچ اقدامی انجام نمی دهد. بدون رفتار منطبق برای رشد یا توقف رشد، یک سلول به تهدیدی برای محیط اطراف خود تبدیل می‌شود، یک سلول سرکش، یک سلول سرطانی و – در صورت تکثیر بدون کنترل – یک تومور.

یک سلول به تنهایی که دیگر قادر به برقراری ارتباط با همسایگان خود نیست زیرا شبکه ارتباطی بین سلول‌ها از بین رفته است، همچنان سعی می‌کند زنده بماند. در درون یک سلول بیشتر چیزی است که برای ادامه مأموریت زندگی نیاز دارد – رشد، تولید مثل و شکوفایی. اما از بیرون دیدگاه بسیار متفاوت است. از خارج از سلول مجزا و آسیب دیده، سرطان در حال رشد است. بسته به اینکه سرطان کجاست و چگونه ساخته شده است، نتایج می تواند بسیار متفاوت باشد.

در مورد نوروبلاستوما، شایع ترین تومور جامد در نوزادان، طیف وسیعی از پیامدهای بالینی ممکن است، از موارد کم خطر که نیاز به درمان سبک یا بدون درمان دارند تا موقعیت های پرخطر که برای حدود 50 درصد بیماران کشنده است.

در مطالعه حاضر، گروه‌هایی از تومورهای نوروبلاستوما اولیه و عودکننده به صورت گذشته‌نگر آنالیز شدند. توالی یابی کل ژنوم روی 100 نوروبلاستوم اعمال شد و در یک گروه مستقل 86 تایی تایید شد. گونه های تک نوکلئوتیدی خنثی انتخاب شدند و به عنوان یک ساعت مولکولی به رویدادهای کلیدی زمان ردیابی شدند.

با مقایسه توالی کلون تومور با ساعت مولکولی، محققان دریافتند که چگالی گونه‌های تک نوکلئوتیدی سوماتیک (SSNVs) در سلول‌های شبیه‌سازی شده برای تعداد کپی‌های مختلف مشابه است، که اساساً ادامه ساعت مولکولی در کلون است، و در نتیجه ، قابل ردیابی به یک سلول اجداد مشترک اخیر است. این را با نمونه‌برداری استاندارد تومور مقایسه کنید که می‌تواند تشخیص دهد که آیا سلول‌های تومور مختلف به هم مرتبط هستند، اما فاقد ارتباط تکاملی وابسته به زمان هستند، و اهمیت این روش به‌طور چشمگیری روشن می‌شود.

محققان همچنین دریافتند که مدت زمان تکامل پیش بینی کننده دقیقی از نتیجه است. سلول هایی که به سرعت تبدیل به تومور شدند، این کار را بدون توانایی حفظ رشد انجام دادند، در حالی که سایرین که با سرعت کمتری به تومور تبدیل شدند، زیرساختی برای تاکتیک های طولانی تر و تهاجمی تر برای بقا ایجاد کردند. با دانستن این موضوع، محققان می توانند نوروبلاستوم ها را با نتایج بالینی مطلوب شناسایی کنند.

داستان مبدا

محققان توانستند ساعت مولکولی مدل خود را به عقب برگردانند و با ترکیب توالی‌یابی کل ژنوم، تجزیه و تحلیل ساعت مولکولی و مدل‌سازی ژنتیکی جمعیت در یک گروه جامع که همه زیرگروه‌ها را پوشش می‌دهد، منشأ احتمالی نوروبلاستوم‌ها را مشخص کنند. تومورها در کل طیف بالینی احتمالاً از سه ماهه اول بارداری از طریق میتوزهای نابجا شروع به رشد می کنند. این زمانی است که بصل الکلی آدرنال از نوروبلاست های سمپاتیک تشکیل می شود و مدل سازی نشان می دهد که رویداد انکوژنیک اولیه به این بازه زمانی محدود می شود. رونوشت‌های نوروبلاستوم‌ها بیشتر شبیه به نوروبلاست‌های سمپاتیک هستند که در سه ماهه اول به شدت تکثیر می‌شوند، که ممکن است آنها را در برابر آنئوپلوئیدی (ناهنجاری‌های کروموزومی) آسیب‌پذیر کند.

اکنون تلاش عظیمی برای تدوین یک اطلس ژن، سندی از هر سلول در بدن انسان، عملکرد آنها و ارتباطات به هم پیوسته در حال انجام است. همه چیزهایی که علم آشکار کرده است، از آناتومی اولیه تا کشف DNA و پروژه ژنوم انسان. از کشف روش‌های رونویسی، پیوند، ترجمه و اصلاح DNA گرفته تا اینکه چگونه اپی ژنتیک و گونه‌های ژنی بر سلامت تأثیر می‌گذارند. همه اینها به پلتفرمی منتهی می‌شود که از طریق آن می‌توانیم تکامل سلولی مولکولی را به روش‌های پیش‌بینی‌کننده کافی برای برداشتن گام‌های پیشگیرانه، پیشگیرانه و رویه‌ای برای اطمینان از طول عمر پایدار زندگی انسان درک کنیم.

مطالعه حاضر پنجره‌ای به آن آینده است، با درک پیش‌بینی‌کننده و وابسته به زمان از تکامل مولکولی یک نوع سلول تومور منفرد. عصر علم پزشکی معجزه آسای مدرن، عصری نیست که ما در آن زندگی می کنیم، بلکه عصری است که اکنون در حال ساختن آن هستیم.

© 2023 Science X Network