Komórki nowotworowe w obrębie tego samego guza są zróżnicowane genetycznie

Nowe badania prowadzone przez badaczy z Cedars-Sinai dramatycznie ilustrują złożoność raka identyfikując ponad 2000 mutacji genetycznych w próbkach tkanek guzów przełyku. Wyniki pokazują, że nawet różne obszary poszczególnych nowotworów mają różne wzory genetyczne.

Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie "Nature Genetics", wyjaśniają, dlaczego tak trudno jest zwalczyć raka poprzez ukierunkowanie na konkretny defekt genetyczny. Chirurg, który działa na podstawie jednej biopsji nowotworu pacjenta, może dekodować jedynie część guza i jego odmiany genetyczne. Co więcej, komórki nowotworowe nieustannie zmieniają swój skład.

"Nowotwór nie jest pojedynczą chorobą" - powiedział Lin Dechen, naukowiec w Zakładzie Hematologii i Onkologii na Wydziale Medycyny Cedars-Sinai. "To jest wiele chorób, w tej samej osobie na przestrzeni czasu. Istnieją miliony komórek guza i znaczna ich część różni się od siebie".

Zespół analizował płaskonabłonkowego raka przełyku, który jest szczególnie trudny do wyleczenia. Choroba atakuje przełyk, pustą rurę, która łączy gardło z żołądkiem. Według Amerykańskiego Towarzystwa Raka około 20 proc. pacjentów przeżywa kolejne 5 lat od diagnozy.

Zobacz film: "Rehabilitacja kardiologiczna"

Aby utworzyć swój katalog mutacji, badacze wykorzystali do badania komputery o dużej mocy do kompilowania danych genetycznych pochodzących ze 51 próbek guzów pobranych od 13 pacjentów. Dzięki skomplikowanym algorytmom analizowali zarówno geny, jak i procesy, znane jako epigenetyka, które włączały i wyłączały funkcje genów w komórkach nowotworowych.

Dzięki tym technikom badacze zidentyfikowali 2 178 zmian genetycznych w próbkach nowotworów. Geny związane z rozwojem raka zawierały dziesiątki mutacji. Najbardziej uderzającym odkryciem było to, że wiele ważnych mutacji wykryto tylko w pewnych obszarach guza, zwracając uwagę na złożoność komórek nowotworowych. Odkrycie to wykazało również wpływ niedokładnej interpretacji raka za pomocą analizy pojedynczej próbki biopsji, która jest standardowym podejściem w leczeniu.

Poza katalogowaniem tych wariantów genetycznych badacze zrekonstruowali "biografię" guzów, pokazując, kiedy niektóre z tych zmian po raz pierwszy pojawiły się w cyklu życia choroby.

"Badanie to jest pierwszym, które analizuje wnętrze guza w kierunku jednorodności lub różnic, zarówno u jednego pacjenta, jak i wielu pacjentów. Jest to także jedno z pierwszych badań, które analizuje zmiany epigenetyczne w różnych miejscach w obrębie jednego guz w globalny sposób" - powiedział Benjamin Berman, współautor, profesor Nauk Biomedycznych i zastępca dyrektora w Centrum Bioinformatyki i Genomiki Funkcjonalnej w Cedars-Sinai.

Aby sprostać wyzwaniu integracji zróżnicowanych danych Dinh Huy, naukowiec pracujący przy projekcie w laboratorium Bermana, opracował innowacyjne metody obliczeniowe.

Patrząc w przyszłość, badacze planują zastosowanie ich technik analitycznych do innych nowotworów, aby zbadać istotność zmian genetycznych i epigenetycznych, które dotychczas zidentyfikowali. Naukowcy postrzegają swoją pracę jako fundamentalną dla opracowania skutecznych, zindywidualizowanych terapii w celu zwalczania oporności raka na leki, z którą zmaga się wielu pacjentów.

Potrzebujesz konsultacji z lekarzem, e-zwolnienia lub e-recepty? Wejdź na abcZdrowie Znajdź Lekarza i umów wizytę stacjonarną u specjalistów z całej Polski lub teleporadę od ręki.