La secuenciación del ARN de una sola célula arroja nueva luz sobre la variada respuesta de las células cancerosas a la quimioterapia
Crédito: Universidad de Michigan
La quimioterapia actúa atacando las células que se dividen rápidamente dentro del cuerpo. Pero pequeñas bolsas de células cancerosas pueden resistir su ataque, lo que permite que el cáncer finalmente regrese.
Obtener una mejor comprensión de por qué algunas células cancerosas sobreviven mientras que otras mueren es fundamental para hacer que la quimioterapia sea más eficaz, dice Jun Hee Lee, Ph.D., investigador del cáncer en el Centro Oncológico Rogel de la Universidad de Michigan.
Usando una técnica llamada secuenciación de ARN de una sola célula, un equipo de investigación de la UM pudo mostrar por primera vez cómo las células individuales dentro de una sola población de células cancerosas responden de manera diferente al daño en el ADN causado por la quimioterapia. Descubrieron que las respuestas se dividen en tres grupos: activación de genes que controlan la muerte celular, la división celular o la respuesta al estrés, según los hallazgos publicados en Cell Reports.
«En conjunto, observamos que las células con diferentes destinos en realidad tenían conjuntos completamente distintos de genes activados y que estos diferentes ‘paisajes transcriptómicos’ dictan el destino de las células después del daño del ADN por la quimioterapia», dice Lee, coautor principal del estudio y profesor asociado de fisiología molecular e integradora en Michigan Medicine. .
Si bien el ADN contiene el manual de instrucciones completo para la célula, las secuencias que se transcriben en el ARN cuentan la historia de qué genes se activan o desactivan en un momento dado, es decir, qué conjuntos de instrucciones individuales se están ejecutando. al. El transcriptoma es el conjunto completo de estas secuencias de ARN dentro de una célula determinada.
Aplicación de técnicas unicelulares
Entre los científicos, el análisis unicelular se compara con frecuencia con un batido de frutas, Lee notas Muchos tipos de estudios miden características o respuestas en un grupo de células, una mezcla de jugadores individuales que contribuyen a un todo mayor, como la fruta en un batido. Esto puede proporcionar información útil, pero también puede oscurecer las diferencias entre los contribuyentes individuales, el equivalente a nivel de celda de las fresas, los arándanos y los plátanos en el batido. Las técnicas unicelulares permiten descubrir esas diferencias individuales.
El estudio analizó más de 10 000 células de tres líneas celulares de cáncer de colon. Las células se expusieron al agente de quimioterapia fluorouracilo, que se usa comúnmente contra el cáncer de colon y otros tipos de cáncer. Algunas de las observaciones se replicaron con técnicas adicionales y diferentes medicamentos de quimioterapia.
«Anteriormente, el consenso científico era que el daño en el ADN conduce a una respuesta transcripcional bastante uniforme, lo que conduce a diferentes destinos celulares de forma pasiva, en función de los niveles dados de expresión génica en la célula», dice Lee. «Por el contrario, descubrimos que diferentes genes de respuesta al daño del ADN a menudo estaban regulados al alza solo en el subconjunto de células que comparten un destino celular particular».
El grupo está realizando investigaciones en curso para comprender qué factores causan algunos las células tienen un destino y otras tienen un destino diferente.
«Si nos enteramos de que hay una cierta subpoblación de células con características específicas que les permiten sobrevivir a la quimioterapia cuando otras células mueren, entonces los científicos podrían buscar para encontrar formas de apuntar específicamente a esas células», dice Lee
Poner los datos a disposición de otros investigadores
El equipo de investigación, que fue codirigido por Hyun Min Kang, Ph.D., profesor asociado de bioestadística en la Escuela de Salud Pública, también está poniendo sus datos a disposición de otros investigadores en línea.
«Por ejemplo, otros científicos pueden examinar cómo se expresan genes individuales en células individuales antes y después de la quimioterapia tratamientos y cómo se correlaciona la expresión génica específica con con la dosis de quimioterapia o con la expresión de otros genes», dice Kang. «Los investigadores también pueden utilizar la herramienta en línea para probar nuevas hipótesis y generar nuevos datos y, por lo tanto, tiene el potencial de acelerar futuras investigaciones sobre las respuestas al daño del ADN».
Explore más
Un estado celular nunca antes visto puede explicar la capacidad del cáncer para resistir los medicamentos Más información: Sung Rye Park et al, Análisis de transcriptoma de células únicas de la respuesta celular del cáncer de colon al daño del ADN inducido por 5-fluorouracilo, Cell Reports (2020). DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108077 Información de la revista: Cell Reports
Proporcionado por la Universidad de Michigan Cita: La secuenciación del ARN de una sola célula arroja nueva luz sobre las células cancerosas respuesta variada a la quimioterapia (25 de agosto de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-single-cell-rna-sequencing-cancer-cells.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.