La technologie neuve révolutionnaire jette la lumière sur pourquoi les cancers forment dans les types spécifiques de cellules

Tandis que beaucoup de cellules dans nos fuselages peuvent accumuler des mutations oncogènes, la majorité de ces événements ne mènent pas à la formation de tumeur pendant qu'on élimine ces cellules anormales par des mécanismes de défense. Au lieu de cela, les tumeurs surgissent quand une mutation se produit dans un type particulier de cellules qui est seulement sensible à elle. Le recensement de telles cellules cancéreuses d'origine est essentiel pour viser correctement le cancer.

Par exemple, les mutations dans le gène suppresseur de tumeur (RB) de rétinoblastome, qui bloque normalement l'accroissement et la division de cellule anormale, provoque le rétinoblastome, un type de tumeur d'oeil. Le rétinoblastome surgit en cellules de cône appelées de cellules rétiniennes spécialisées, qui rassemblent la lumière. Pourquoi ce genre de cancer commence toujours en cellules de cône est inconnu. Mais si les scientifiques peuvent obtenir un clearer, une vue plus précise des effets en aval des mutations de RB en cellules de cône contre d'autres cellules dans la rétine, ils peuvent recenser les seuls objectifs thérapeutiques qui peuvent éviter ou traiter le rétinoblastome avec la précision comme un laser.

Mais l'étude des effets des mutations géniques dans les types spécifiques de cellules est plus facile dite que faite. Il est presque impossible de rassembler les échantillons purs composés de juste un type de cellules. Au lieu de cela, les scientifiques souvent doivent employer un échantillon en vrac disposé à partir d'un tissu entier.

« Ceci donne seulement une sorte d'image moyenne d'expression du gène en différentes cellules puisqu'il met des milliers en commun de cellules, certains dont peut être non désiré n'importe comment beaucoup l'échantillon est épuré. Les résultats d'examiner les effets des mutations de RB utilisant ces genres d'échantillons ne représentent pas exactement comment une mutation de RB affecte l'expression du gène dans un type particulier de cellules, » ont dit la maxime Frolov, professeur des biochimies et de la génétique moléculaire à l'Université de l'Illinois à l'université de Chicago du médicament.

Un ordonnancement unicellulaire appelé révolutionnaire d'ARN de technologie neuve laisse des chercheurs étudier l'expression du gène en différentes cellules, éliminant le problème des échantillons contaminés et de l'établissement d'une moyenne de cellules. Le laboratoire de Frolov a adapté un Goutte-seq appelé de technologie, qui permet à des chercheurs d'isoler et ordonnancer génétiquement des cellules. milliers Goutte-seq de séquence de boîte de différentes cellules en même temps.

Frolov et son étudiant de troisième cycle, Majd Ariss, ont assemblé un instrument Goutte-seq aux cellules d'isolat de l'oeil dans les mouches à fruit se développantes, que le laboratoire emploie comme système modèle. Alors ils pouvaient étudier des changements d'expression du gène provoqués par des mutations du gène de RB dans les milliers de différentes cellules dans l'oeil avec l'expression du gène en cellules avec les copies normales du gène de RB. Leurs résultats sont publiés dans des transmissions de nature.

« Puisque c'est la première fois ARN unicellulaire que l'ordonnancement a été exécuté en cellules de l'oeil de mouche à fruit, nous avons dû produire un plan complet ou l'atlas de cellules, décrivant exactement l'expression du gène en chaque cellule saisissent l'oeil normal. Nous avons alors compté sur cet atlas pour déterminer comment une expression du gène d'affects de mutation de RB de chaque cellule saisissent l'oeil, » Frolov avons expliqué.

Leur analyse des cellules d'oeil avec une mutation de RB a indiqué une population distinctive mais petite des cellules où la mutation a modifié l'expression du gène et a changé le métabolisme de cellules. La modification métabolique a sensibilisé les cellules à l'apoptose ou à la mort cellulaire que l'on provoque soi-même. La propension des cellules avec des mutations dans le gène de RB de subir l'apoptose est un phénomène réputé et est éventuellement surmontée par des mutations complémentaires pendant le développement du cancer, qui est caractérisé par la croissance des cellules et la division d'à l'extérieur-de-control -- l'opposé de l'apoptose.

« Les modifications métaboliques que nous avons observées en cellules de mutant de RB les rendent vulnérables des voies qui pourraient être exploitées avec des approches thérapeutiques avant que les mutations complémentaires aient heurté la même cellule, les rendant résistantes à la mort cellulaire, » Frolov a dit. « Puisque ces effets ont été limités à un tel petit groupe de cellules, ils ont été précédemment manqués quand le tissu entier d'oeil de mutant de RB s'est analysé. »

La plate-forme Goutte-seq a pris à Ariss plus de trois mois pour établir. Il a soigneusement suivi des directives contenues dans un manuel de 40 pages pour produire de son premier ARN unicellulaire ordonnançant l'ensemble de données.

« Personne ne nous a guidés sur la façon dont faire l'ordonnancement unicellulaire car nous étions les premiers à UIC pour le faire, » a dit Ariss, qui est le premier auteur sur le papier.

Leur instrument Goutte-seq est le seul de son genre à UIC.

« C'est une technologie véritablement révolutionnaire qui promet de jeter la lumière neuve sur l'origine du cancer et pourquoi certains cancers proviennent de certains types et pas d'autres de cellules. Pouvons seulement maintenant nous commençons à vérifier pourquoi et comment. Pour an et demi antérieur, nous avons exécuté au-dessus de cents expériences et avons produit des transcriptomes de plus que cents mille cellules des organes de mouche à fruit, des tumeurs de souris, et des lignées cellulaires humaines. Nous espérons que plus de chercheurs d'UIC l'emploieront allant vers l'avant, » Frolov avons dit.

Source : https://today.uic.edu/single-cell-sequencing-sheds-light-on-why-cancers-form-in-specific-cell-types