Potente técnica detalla la formidable resiliencia de los tumores cerebrales
Crédito: Unsplash/CC0 Public Domain
Un equipo dirigido por investigadores de Weill Cornell Medicine, el Centro del Genoma de Nueva York, la Facultad de Medicina de Harvard, el Hospital General de Massachusetts y el Instituto Broad del MIT y Harvard ha perfilado con un detalle sin precedentes, miles de células individuales extraídas de tumores cerebrales de pacientes. Los hallazgos, junto con los métodos desarrollados para obtener esos hallazgos, representan un avance significativo en la investigación del cáncer y, en última instancia, pueden conducir a mejores formas de detectar, controlar y tratar los cánceres.
Como informaron los investigadores el 1 de septiembre. 30 en Nature Genetics, utilizaron técnicas avanzadas para registrar mutaciones genéticas, actividad genética y marcas de programación de actividad genética en el ADN llamadas metilaciones, dentro de células tumorales individuales muestreadas de pacientes con gliomas, el tipo más común de cáncer cerebral. De esta manera, mapearon distintos comportamientos o «estados» de células tumorales en gliomas e identificaron marcas de programación clave que parecen cambiar las células de glioma de un estado a otro. Estas marcas de programación, en principio, podrían ser el objetivo de futuros medicamentos.
Combinando sus métodos unicelulares con una técnica de reloj molecular, los investigadores crearon «árboles ancestrales» para las células tumorales muestreadas, representando sus historias. de cambios de estado.
«Es como tener una máquina del tiempo: podemos tomar una muestra del tumor de un paciente e inferir muchos detalles de cómo se ha estado desarrollando ese tumor», dijo el coautor principal, el Dr. Dan Landau, profesor asociado de medicina en la División de Hematología y Oncología Médica y miembro del Centro de Cáncer Sandra y Edward Meyer en Weill Cornell Medicine, y miembro principal del Centro del Genoma de Nueva York.
«Nosotros» Pude hacer observaciones aquí que tienen implicaciones fundamentales sobre cómo debemos pensar sobre el tratamiento de los gliomas», dijo el coautor principal, el Dr. Mario Suva, profesor asociado de patología en la Escuela de Medicina de Harvard, patólogo en el Hospital General de Massachusetts y miembro del Instituto Broad del MIT y Harvard.
Tradicionalmente, las células tumorales se han caracterizado en masa, en lugar de individualmente. , y de formas relativamente sencillas, por ejemplo por su tipo celular de origen y por los receptores que llevan en su superficie. Dres. Landau y Suva, sin embargo, han ayudado a ser pioneros en el uso de métodos «multiómicos de una sola célula» para perfilar las células tumorales individualmente y con mucho más detalle.
En el nuevo estudio, utilizaron un método de registro de tres capas no solo la secuencia de genes y la información de transcripción de genes, sino también las marcas de metilación «epigenéticas» que controlan la transcripción en el ADN por primera vez en células tumorales individuales directamente de pacientes. Los científicos tomaron muestras de más de 100 células tumorales en promedio de cada uno de los siete pacientes con el llamado glioma mutante IDH y de siete pacientes con un glioma más resistente al tratamiento llamado glioblastoma de tipo salvaje IDH.
Descubrieron que las células en ambos cánceres tendían a estar en uno de cuatro estados distintos, que iban desde estados similares a los de las células madre hasta estados como los de las células cerebrales más maduras. También identificaron distintos patrones de metilación del ADN que parecen explicar los cambios entre estos estados; tales patrones, en principio, podrían interrumpirse con futuras terapias para suprimir tales cambios de estado y ralentizar el desarrollo del tumor.
Aunque los investigadores capturaron lo que era esencialmente una instantánea de los estados celulares en los tumores muestreados, también idearon un método de reloj molecular, basado en los cambios aleatorios en las metilaciones del ADN que ocurren naturalmente con el tiempo, para calcular un árbol de linaje para cada célula que represente su historia de diferentes estados, remontándose al origen del tumor.
El linaje Los árboles revelaron, entre otras cosas, que las células de glioblastoma, en comparación con las células de los gliomas de grado inferior, tenían un alto grado de «plasticidad», lo que les permitía alternar con relativa facilidad entre estados similares a tallos y estados más maduros.
«La arquitectura celular muy plástica del glioblastoma de tipo salvaje IDH puede permitirle sobrevivir a los tratamientos de eliminación de células madre mediante la regeneración de esas células a partir de su grupo de células más maduras», dijo el coautor principal, el Dr. Federico Gaiti, becario postdoctoral en el laboratorio Landau.
Los hallazgos en general ofrecen una gran cantidad de información sobre la dinámica de los gliomas, información que debería ser útil para desarrollar mejores métodos para detectar, estadificar, monitorear y tratar
Los investigadores ahora planean usar su enfoque multiómico de una sola célula para estudiar cómo los gliomas responden a diferentes tratamientos. En principio, dijeron, el enfoque puede usarse para estudiar el desarrollo de cualquier tipo de tumor, o incluso de mutaciones genéticas que se acumulan con la edad en tejidos sanos.
Explore más
La nueva técnica de mapeo revela los impulsores epigenéticos de los cánceres Más información: Ronan Chaligne et al, Codificación epigenética, heredabilidad y plasticidad de los estados celulares transcripcionales del glioma, Nature Genetics (2021). DOI: 10.1038/s41588-021-00927-7 Información de la revista: Nature Genetics
Proporcionado por Weill Cornell Medical College Cita: Técnica poderosa detalla la formidable resiliencia de los tumores cerebrales (2021, 1 de octubre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-10-powerful-technique-brain-tumors-formidable.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.