24.01.2020
София Жаботинская

Количество генов, которые используются для синтеза РНК, помогло ученым обнаружить опасные раковые клетки

Новый метод поможет отыскивать самые агрессивные клетки злокачественной опухоли — именно те, что в наибольшей степени ответственны за ее рост, метастазы и устойчивость к лечению.

Образец колоректального рака мыши с протеинами, меченными флуоресцентными метками для отслеживания поведения стволовых раковых клеток
Образец колоректального рака мыши с протеинами, меченными флуоресцентными метками для отслеживания поведения стволовых раковых клеток / © Battle, Turon et al., Institute fo Research in Medicine Barcelona, 2017

Медики из Стэнфордского университета показали, что количество генов, которые используются для построения молекул РНК, — надежный маркер «зрелости» клетки. Это открытие может значительно упростить поиск генов, ответственных за развитие рака.

Клетки, инициирующие развитие раковых опухолей, относятся к стволовым. Они могут развиваться и дифференцироваться в более развитые структуры, формируя ткани организма. Или же, если что-то пойдет не так, превратиться в раковые. По мере того, как стволовые клетки становятся более «взрослыми» и специализированными, они экспрессируют все меньше и меньше генов

«В настоящее время таргетная терапия направлена на конкретные гены или молекулы, подавляющее большинство которых может не быть специфичными для раковых стволовых клеток, — говорит Аарон Ньюман, один из авторов работы, опубликованной в Science. — Подобные методы обычно работают недолго. Но если есть возможность определить наименее дифференцированные клетки и затем искать специфичные для них маркеры, это уже не игра в угадайку».

Вместе со своими коллегами Ньюман объединил процессы подсчета экспрессируемых генов в клетках с измерением количества копий РНК, которые приходятся на один ген. На основе этих данных был создан компьютерный алгоритм под названием CytoTRACE, который способен определить степень зрелости клеток.

Данные различных подсчетов генов, полученные и визуализированные при помощи CytoTRACE / © CytoTRACE

Раковые опухоли могут содержать много миллионов клеток, в каждой из которых — тысячи генных мутаций. Большинство из этих клеток — дифференцированные и погибают естественным образом. Меньшая часть являет собой более опасные раковые стволовые клетки, инициирующие появление опухоли. Именно они ответственны за устойчивость к лечению, метастазирование и рецидивы. При помощи существующих методов такие клетки обнаружить сложно, но с помощью CytoTRACE найти их гораздо проще. Алгоритм, который анализирует данные обо всех РНК, синтезированных в одной клетке, может быстро повторить исследование, которое с использованием традиционных методов занимает годы.

«Способ, которым мы сейчас находим клеточные маркеры для раковых стволовых клеток, состоит в том, чтобы сделать обоснованные предположения о том, какие маркеры, вероятно, будут важны, а затем отсортировать эти клетки и отслеживать активность стволовых клеток, — говорит один из авторов статьи Майкл Кларк, который первым обнаружил раковые стволовые клетки в солидной опухоли. — CytoTRACE позволяет нам сначала найти стволовые клетки или клетки-предшественники, а затем посмотреть, какие уникальные маркеры у них есть».

В статье исследователи описывают использование алгоритма для данных по РНК в одной клетке трижды негативного рака молочной железы. Это заболевание опасно тем, что рост опухоли не зависит от тех биохимических путей, которые обычно являются мишенью для лечения. CytoTRACE не только идентифицировал известные маркеры раковых стволовых клеток, но также обнаружил маркер, который ранее не считался важным.

По словам Ньюмана, CytoTRACE способен революционизировать методы исследования стволовых клеток, связанных с другими заболеваниями. «Этот инструмент также может быть полезен при поиске способов лечения <…> болезни Альцгеймера или других дегенеративных заболеваний, при которых потеря функции стволовых клеток может быть частью патологического процесса», — говорит ученый.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

9 часов назад
Мария Азарова

По мнению японских ученых, гиперинсулинемию и связанную с ней сверхэкспрессию белка GRP78 следует рассматривать как терапевтическую или профилактическую цели в свете пандемии коронавируса.

Вчера, 17:59
Мария Азарова

В Великобритании провели крупное популяционное исследование с участием более 32 миллионов человек. Авторы работы изучили неврологические осложнения, связанные с вакцинами ChAdOx1nCoV-19 и BNT162b2, а также после самого Covid-19.

Вчера, 14:06
Мария Азарова

Американские исследователи оценили вероятность повторного заражения коронавирусами SARS-CoV, HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63 и особенно SARS-CoV- 2.

22 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: