Секвенирование одноклеточной РНК проливает новый свет на различную реакцию раковых клеток на химиотерапию
Предоставлено: Мичиганский университет.

Химиотерапия воздействует на быстро делящиеся клетки в организме. Но небольшие очаги раковых клеток могут противостоять его атаке, позволяя раку в конечном итоге вернуться.

Лучшее понимание того, почему одни раковые клетки выживают, а другие умирают, имеет решающее значение для повышения эффективности химиотерапии, — говорит Джун Хи Ли, доктор философии, исследователь рака из онкологического центра Рогеля Мичиганского университета.

Используя метод, называемый секвенированием одноклеточной РНК, исследовательская группа из U-M смогла впервые показать, как отдельные клетки в пределах одной популяции раковых клеток по-разному реагируют на повреждение ДНК, вызванное химиотерапией. Они обнаружили, что ответы делятся на три группы: активирующие гены, контролирующие гибель клеток, деление клеток или реакцию на стресс, согласно результатам, опубликованным в Cell Reports.

«В совокупности мы наблюдали, что клетки с разной судьбой на самом деле имеют совершенно разные наборы активированных генов и что эти разные» транскриптомные ландшафты «определяют судьбы клеток после повреждения ДНК в результате химиотерапии», — говорит Ли, соавтор исследования. исследования и доцент кафедры молекулярной и интегративной физиологии в Michigan Medicine.

Хотя ДНК содержит полное руководство по эксплуатации клетки, последовательности, которые транскрибируются в РНК, рассказывают историю о том, какие гены включены или выключены в данный момент, то есть какие наборы отдельных инструкций выполняются. Транскриптом — это полный набор этих последовательностей РНК в данной клетке.

Применение одноклеточной техники

Ученые часто сравнивают анализ отдельных клеток с фруктовым коктейлем, отмечает Ли. Во многих типах исследований измеряются характеристики или реакции группы ячеек — смеси отдельных игроков, которые вносят вклад в общее целое, как фрукты в смузи. Это может предоставить полезную информацию, но также может скрыть различия между отдельными участниками — эквивалент клубники, черники и бананов в смузи на уровне клеток. Одноячеечные методы позволяют выявить эти индивидуальные различия.

В ходе исследования было проанализировано более 10 000 клеток из трех линий клеток рака толстой кишки. Клетки подвергались воздействию химиотерапевтического агента фторурацила, который обычно используется против рака толстой кишки и других типов рака. Некоторые из наблюдений были воспроизведены с помощью дополнительных методов и различных химиотерапевтических препаратов.

«Ранее научный консенсус заключался в том, что повреждение ДНК приводит к довольно однородному транскрипционному ответу, который пассивным образом ведет к различным клеточным судьбам, в зависимости от заданных уровней экспрессии генов в клетке», — говорит Ли. «Напротив, мы обнаружили, что различные гены реакции на повреждение ДНК часто активируются только в подмножестве клеток, которые все разделяют определенную клеточную судьбу».

Группа проводит постоянное исследование, чтобы понять, какие факторы заставляют одни клетки иметь одну судьбу, а другие — другую.

«Если мы узнаем, что существует определенная субпопуляция клеток с определенными характеристиками, которые позволяют им выжить при химиотерапии, когда другие клетки умирают, тогда ученые могут искать способы целенаправленно воздействовать на эти клетки», — говорит Ли

Предоставление доступа к данным другим исследователям

Исследовательская группа, которую возглавляет доктор философии Хён Мин Кан, доцент кафедры биостатистики Школы общественного здравоохранения, также предоставляет свои данные в Интернете для других исследователей.

«Например, другие ученые могут изучить, как отдельные гены экспрессируются в отдельных клетках до и после химиотерапевтического лечения. И как конкретная экспрессия гена коррелирует с дозой химиотерапии или с экспрессией других генов», — говорит Канг. «Онлайн-инструмент также может использоваться исследователями для проверки новых гипотез и получения новых данных — и, следовательно, имеет потенциал для ускорения будущих исследований реакций на повреждения ДНК»./P>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *