آخرین مطالب

اندازه گیری وضعیت سلول های سرطانی می تواند حساسیت دارویی را نشان دهد


سلول های سرطانی

اعتبار: مین یو (مرکز الی و ادیث براد برای پزشکی احیا کننده و تحقیقات سلول های بنیادی در USC)، مرکز جامع سرطان USC Norris

در طول چند دهه گذشته، دانشمندان در درک جهش‌های ژنتیکی که می‌توانند منجر به سرطان شوند، گام‌های بزرگی برداشته‌اند. برای برخی از انواع سرطان، این اکتشافات منجر به تولید داروهایی شده است که جهش های خاص را هدف قرار می دهند.

با این حال، هنوز انواع زیادی از سرطان وجود دارد که چنین درمان های هدفمندی برای آنها در دسترس نیست. تیمی از محققان MIT، موسسه سرطان دانا فاربر و سایر موسسات اکنون در حال بررسی هستند که آیا یک ویژگی سلولی دیگر – الگوهای بیان RNA – بر پاسخ‌های دارویی تأثیر می‌گذارد و می‌تواند برای شناسایی درمان‌هایی که ممکن است یک تومور مستعد ابتلا به آنها باشد استفاده شود.

در یک مطالعه جدید روی سلول‌های سرطان پانکراس، محققان سه حالت اولیه بیان RNA را شناسایی کردند و تفاوت‌هایی را در حساسیت آنها به انواع داروهای سرطان کشف کردند. آنها همچنین کشف کردند که تغییر ریزمحیط تومور می‌تواند سلول‌های تومور را از حالتی به حالت دیگر هدایت کند و به طور بالقوه راهی برای حساس‌تر کردن آنها به یک داروی خاص ارائه دهد.

الکس شالک می گوید: “آنچه ما در این مقاله نشان می دهیم این است که حالت سلول سرطانی در پاسخ به ریزمحیط پلاستیکی است و تأثیر چشمگیری بر حساسیت دارویی دارد. این امر مرزهای جدیدی را برای تفکر در مورد توسعه دارو و نحوه انتخاب دارو برای بیماران جداگانه باز می کند.” ، یکی از اعضای اصلی مؤسسه مهندسی و علوم پزشکی (IMES) در MIT، دانشیار شیمی، و یکی از اعضای خارج از دانشگاه MIT موسسه Koch برای تحقیقات یکپارچه سرطان MIT. او همچنین عضو مؤسسه راگون MGH، MIT و هاروارد و یکی از اعضای مؤسسه مؤسسه Broad است.

شالک و برایان ولپین، دانشیار پزشکی در دانشکده پزشکی هاروارد و موسسه سرطان دانا-فاربر. ویلیام هان، استاد پزشکی در دانشکده پزشکی هاروارد و دانا فاربر. و اندرو آگویر، استادیار پزشکی در دانشکده پزشکی هاروارد و دانا فاربر. نویسندگان ارشد این مطالعه هستند که امروز در سلول. نویسندگان اصلی مقاله، سریواتسان راغوان، مدرس پزشکی در دانشکده پزشکی هاروارد و دانا-فاربر هستند. پیتر وینتر، فوق دکترای MIT؛ اندرو ناویا، دانشجوی کارشناسی ارشد MIT؛ و هانا ویلیامز، محقق پزشکی در دانشکده پزشکی هاروارد و دانا-فاربر.

حالات سلولی

تعیین توالی ژنوم سلول می‌تواند جهش‌های مرتبط با سرطان را آشکار کند، اما شناسایی این جهش‌ها همیشه اطلاعاتی را ارائه نمی‌دهد که بتوان روی آن برای درمان یک تومور خاص عمل کرد. برای تولید داده‌های اضافی که می‌تواند برای کمک به انتخاب درمان‌های هدفمندتر مورد استفاده قرار گیرد، شالک و سایر محققان به توالی‌یابی RNA تک سلولی روی آورده‌اند، که ژن‌هایی را که توسط هر سلول در یک لحظه بیان می‌شود را نشان می‌دهد.

ناویا می‌گوید: «موقعیت‌های زیادی وجود دارد که ژنتیک فوق‌العاده مهم است، جایی که می‌توانید این داروهای بسیار دقیق را که جهش‌ها یا جابه‌جایی‌ها را هدف قرار می‌دهند، تولید کنید. اما در بسیاری از موارد جهش به تنهایی راهی موثر برای هدف قرار دادن سلول های سرطانی نسبت به سلول های سالم به شما نمی دهد.

در این مطالعه، محققان سلول‌های آدنوکارسینوم مجرای پانکراس (PDAC) را تجزیه و تحلیل کردند. داروهای هدفمند بسیار کمی برای درمان تومورهای پانکراس وجود دارد، بنابراین اکثر بیماران داروهای شیمی درمانی را دریافت می کنند که ممکن است در ابتدا موثر باشند، اما اغلب با مقاوم شدن تومورها، کار خود را متوقف می کنند. محققان با استفاده از توالی یابی RNA تک سلولی، حدود 25 نمونه تومور متاستاتیک از بیماران سرطان پانکراس را تجزیه و تحلیل کردند.

تجزیه و تحلیل های قبلی RNA سلول تومور پانکراس دو دسته کلی از حالت های سلولی را نشان داده است: حالت بازال که حالت تهاجمی تری دارد و کلاسیک. در مطالعه جدید، محققان حالت سومی را شناسایی کردند که به نظر می رسد حد واسط بین این دو باشد. به گفته محققان، سلول‌های سرطانی ممکن است از این حالت عبور کنند، زیرا از حالت کلاسیک به حالت پایه تغییر می‌کنند.

محققان همچنین دریافتند که محیطی که سلول‌های سرطانی در آن رشد می‌کنند، نقش کلیدی در تعیین وضعیت آنها دارد. در این مطالعه، آنها “ارگانوئیدهای” مشابه یا توده های کوچک سرطانی را از بیوپسی هر بیمار رشد دادند. چنین ارگانوئیدهایی اغلب در خطوط لوله پزشکی دقیق برای مدل‌سازی تومورهای بیماران خاص استفاده می‌شوند تا به شناسایی داروهایی که ممکن است برای آن افراد مفید باشند کمک کنند.

هنگام مقایسه هر کدام in vivo نمایه تک سلولی به موارد مشابه ex vivo در مدل ارگانوئیدی، محققان دریافتند که ارگانوئیدها اغلب در حالت RNA متفاوتی نسبت به سلول‌های سرطانی که مستقیماً از یک بیمار بررسی می‌شوند، وجود دارند. شالک می‌گوید: «ما همان جهش‌های DNA را در تومور اصلی و مدل آن می‌بینیم، اما وقتی شروع به بررسی ظاهر آنها در سطح RNA می‌کنیم، متوجه می‌شویم که بسیار بسیار متفاوت هستند.

او می‌گوید که این نشان می‌دهد که وضعیت یک تومور می‌تواند تحت تأثیر شرایطی باشد که در آن رشد کرده است و نه تنها ژنتیک آن. محققان همچنین دریافتند که می‌توانند سلول‌های سرطانی، حتی مدل‌های خط سلولی قدیمی را به سوی تغییر وضعیت‌های مختلف با تغییر شرایط رشد سوق دهند. برای مثال، درمان سلول‌ها با TGF-beta، آنها را به حالت تهاجمی‌تر و شبیه پایه سوق می‌دهد، در حالی که حذف TGF-بتا منجر به بازگشت سلول‌ها به حالت کلاسیک در ظرف می‌شود.

به گفته محققان، سلول‌ها در هر یک از این حالت‌ها برای زنده ماندن به مسیرهای سیگنال‌دهی سلولی مختلفی وابسته هستند، بنابراین دانستن وضعیت سلولی برای انتخاب نوع داروی مناسب برای درمان یک تومور خاص ضروری است.

ناویا می‌گوید: «زمانی که ما شروع به بررسی حساسیت دارویی کردیم، کاملاً مشخص شد که همان مدلی که در حالتی متفاوت قرار می‌گیرد، واکنش بسیار متفاوتی به دارو نشان می‌دهد. “این حساسیت‌های خاص دولت زمانی که ما در مورد انتخاب داروها و اجتناب از مقاومت فکر می‌کنیم، حیاتی می‌شوند. اگر حالت درست را نمی‌دانید، می‌توانید ترکیب کاملاً اشتباه را انتخاب کنید و سعی کنید مسیرهای اشتباه را هدف قرار دهید. اگر انعطاف پذیری را در نظر نگیرید. سرطان ممکن است به طور موقت پاسخ دهد تا زمانی که سلول های آن تغییر حالت دهند.”

درمان هدفمند

این یافته ها نشان می دهد که تجزیه و تحلیل بیشتر تعامل ژنتیک، وضعیت سلولی و ریزمحیط تومور می تواند به محققان کمک کند تا داروهای جدیدی تولید کنند که به طور موثر تومورهای بیماران را هدف قرار دهد.

وینتر می‌گوید: «ما دهه‌ها درک سرطان را به‌عنوان یک بیماری ژنتیکی پاک نمی‌کنیم، اما مطمئناً می‌گوییم که باید تلاقی بین ژنتیک و حالت را بهتر درک کنیم.» “وضعیت سلولی کاملاً با حساسیت زیربنایی برخی مدل‌ها و در نتیجه بیماران و داروهای خاص ارتباط دارد.”

کشف این که سلول‌های سرطانی را می‌توان با تغییر سیگنال‌های موجود در ریزمحیط خود از حالتی به حالت دیگر هدایت کرد، امکان قفل کردن سلول‌های سرطانی در یک حالت خاص را به روشی قابل پیش‌بینی با تغییر درمانی ریزمحیط تومور و سپس دادن داروی جداگانه به هدف افزایش می‌دهد. این حالت قفل شده و اثربخشی درمان را افزایش می دهد.

با همکاران خود در Dana-Farber، تیم MIT اکنون غربالگری‌های دارویی بسیار بزرگ‌تری را برای اندازه‌گیری چگونگی تأثیر هر دارو بر سلول‌های سرطان پانکراس در ایالات مختلف اجرا می‌کند. آنها همچنین در حال مطالعه انواع دیگر سرطان هستند تا تعیین کنند که آیا آن سلول های سرطانی نیز قادر به انتقال بین حالت های مختلف در پاسخ به تغییرات در ریزمحیط خود هستند یا خیر.


ابزار یادگیری ماشینی می تواند به انکولوژیست ها کمک کند تا تصمیمات درمانی بهتری بگیرند


اطلاعات مجله:
سلول

ارائه شده توسط موسسه فناوری ماساچوست

نقل قول: اندازه‌گیری وضعیت سلول‌های سرطانی می‌تواند حساسیت دارویی را نشان دهد (۲۰۲۱، ۹ دسامبر) در ۹ دسامبر ۲۰۲۱ از https://medicalxpress.com/news/2021-12-cancer-cell-state-reveal-drug.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.