Η νέα τεχνική παρακολούθησης κυττάρων ρίχνει φως στην εξάπλωση του καρκίνου του μαστού
Μια γενετική τεχνική αιχμής που μπορεί να παρακολουθεί την κυτταρική καταγωγή έχει αποκαλύψει πολλά για το πώς εξαπλώνεται ο καρκίνος του μαστού. Θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει γιατί μερικοί καρκίνοι του μαστού υποτροπιάζονται μετά από αρχικά επιτυχημένη χημειοθεραπεία.
Το όνομα της τεχνικής είναι κυτταρικό barcoding και επιτρέπει στους επιστήμονες να αξιολογήσουν την ποικιλομορφία των κυτταρικών πληθυσμών, όπως στους όγκους.
Μπορούν επίσης να το χρησιμοποιήσουν για να επισημάνουν τα κελιά και να ακολουθήσουν τους ίδιους απογόνους ή κλώνους τους.
Ερευνητές στο Ινστιτούτο Ιατρικής Έρευνας του Walter and Eliza Hall στην Αυστραλία χρησιμοποίησαν την τεχνική για να πραγματοποιήσουν μια λεπτομερή διερεύνηση του καρκίνου του μαστού που εξαπλώθηκε σε επίπεδο κυττάρων χρησιμοποιώντας ανθρώπινο καρκινικό ιστό που μεταμοσχεύτηκε σε ποντίκια.
Ένα έγγραφο μελέτης που εμφανίζεται τώρα στο περιοδικό Επικοινωνία φύσης παρέχει λεπτομερή περιγραφή της έρευνας και των αποτελεσμάτων της.
Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ), ο καρκίνος του μαστού είναι ο «πιο κοινός καρκίνος στις γυναίκες». Αντιπροσώπευε περισσότερους από 508.000 θανάτους παγκοσμίως το 2011.
Οι όγκοι περιέχουν χιλιάδες παραλλαγές κυττάρων
Η κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο του μαστού είναι η ικανότητά του να εξαπλώνεται ή να μετασταθεί από τον πρωτογενή ή «κύριο» όγκο για να σχηματίσει όγκους σε άλλα όργανα του σώματος.
Όσοι εργάζονται στον τομέα της έρευνας για τον καρκίνο περιγράφουν τη μετάσταση ως το «τελευταίο όριο». Μια ιδιαίτερη πρόκληση που αντιμετωπίζουν είναι να ξεδιπλώσει τι συμβαίνει στα καρκινικά κύτταρα καθώς μεγαλώνουν και πολλαπλασιάζονται.
Οι όγκοι του καρκίνου του μαστού περιλαμβάνουν ένα διαφορετικό μείγμα χιλιάδων κυτταρικών παραλλαγών με διαφορετικά χαρακτηριστικά και οδοί ανάπτυξης. Μερικά από αυτά επηρεάζουν την ικανότητα εξάπλωσης του καρκίνου, ενώ άλλα δεν έχουν καμία επίδραση.
«Αυτή η πολυπλοκότητα», λένε οι συγγραφείς, «έχει άμεση σχέση με την κατανόηση της εξέλιξης του όγκου, της μετάστασης, της αντοχής στα φάρμακα και της δειγματοληψίας βλαβών από ασθενείς για τον προσδιορισμό των πιο χρήσιμων θεραπευτικών στόχων».
Με τη βοήθεια του κυτταρικού γραμμοκωδικοποίησης, η ομάδα έδειξε ότι από τις χιλιάδες που υπάρχουν σε έναν όγκο, μόνο μια χούφτα κλώνων ήταν υπεύθυνη για μετάσταση.
«Η τεχνική barcoding», σημειώνει ο συγγραφέας της πρώτης μελέτης Δρ. Delphine Merino, ένας από τους ηγέτες της έρευνας, «μας επέτρεψε να εντοπίσουμε τους κλώνους που μπόρεσαν να μπουν στην κυκλοφορία του αίματος και να περάσουν σε άλλα όργανα όπου θα« σπόρωναν » «νέα ανάπτυξη όγκων».
Κυτταρική γραμμική κωδικοποίηση γραμμικής κωδικοποίησης
Η κυτταρική γραμμική κωδικοποίηση επιτρέπει στους επιστήμονες να εντοπίζουν τη γενεαλογία των κυττάρων τοποθετώντας πάνω τους μοναδικούς γενετικούς δείκτες ή ετικέτες.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της τεχνικής είναι η ικανότητά του να παρακολουθεί παράλληλα μεγάλο αριθμό διαφορετικών κυττάρων και των απογόνων τους.
Ο συν-συγγραφέας της μελέτης Dr. Shalin H. Naik, ο οποίος ηγήθηκε της πρόσφατης έρευνας, βοήθησε στην ανάπτυξη της μεθόδου κυτταρικής γραμμοκωδικοποίησης που χρησιμοποίησαν στη μελέτη.
Εξηγεί ότι η νέα έκδοση τους επέτρεψε να φιλοξενηθούν σε λίγες παραλλαγές κυττάρων οδηγώντας μετάσταση.
Έχοντας εντοπίσει ποιοι από τους χιλιάδες κλώνους συμμετείχαν στην εξάπλωση του καρκίνου του μαστού, αυτός και οι συνάδελφοί του μπορούν τώρα να επικεντρώσουν τις προσπάθειές τους στην εξεύρεση τρόπων αποκλεισμού τους.
Ο Δρ Naik παρατηρεί, για παράδειγμα, ότι «είναι περίεργοι να καταλάβουν τι είναι μοναδικό για αυτούς τους συγκεκριμένους κλώνους που τους επιτρέπει να διαδίδουν, να σπέρνουν και να μεγαλώνουν με επιτυχία τον καρκίνο».
Διερεύνηση των επιδράσεων της χημειοθεραπείας
Η καθηγήτρια Jane E. Visvader, μια άλλη ηγέτης της μελέτης, εξηγεί ότι οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν επίσης τη νέα τεχνική κυτταρικής γραμμοκωδικοποίησης για να διερευνήσουν τις επιδράσεις της χημειοθεραπείας στους κλώνους.
Χρησιμοποίησαν δωρημένο ανθρώπινο ιστό για να αναπτύξουν μοντέλα ποντικών όγκων καρκίνου του μαστού και τους αντιμετώπισαν με Cisplatin, ένα χημειοθεραπευτικό φάρμακο που χρησιμοποιούν οι γιατροί για τη θεραπεία ενός ευρέος φάσματος καρκίνων.
«Ενώ η θεραπεία μπόρεσε να συρρικνώσει τους όγκους και το μέγεθος των μεμονωμένων κλώνων», επισημαίνει ο καθηγητής Visvader, «δεν τους σκότωσε εντελώς».
«Όλοι οι κλώνοι, συμπεριλαμβανομένων των άσχημων σπαρτών, τελικά μεγάλωσαν ξανά, με αποτέλεσμα την υποτροπή του καρκίνου», προσθέτει, σημειώνοντας ότι μπόρεσαν να το παρατηρήσουν, επειδή η κυτταρική γραμμική κωδικοποίηση τους επέτρεψε να επισημάνουν και να ακολουθήσουν χιλιάδες μεμονωμένους κλώνους και να παρατηρήσουν τη δραστηριότητά τους με την πάροδο του χρόνου. .
Πιστεύει ότι τα ευρήματα θα βοηθήσουν τους μελλοντικούς ερευνητές να αναπτύξουν εξαιρετικά στοχευμένες θεραπείες για τον καρκίνο του μαστού.
"Η μελέτη μας αποκάλυψε ότι μόνο μερικοί επιλεγμένοι κλώνοι ήταν στην πραγματικότητα υπεύθυνοι για τη μετάσταση."
Δρ. Delphine Merino
