A nova tecnologia revolucionária derrama a luz em porque os cancros formam em tipos específicos da pilha

Quando muitas pilhas em nossos corpos puderem acumular mutações oncogenic, a maioria destes eventos não conduz à formação do tumor enquanto estas pilhas anormais são eliminadas por mecanismos de defesa. Em lugar de, os tumores elevaram quando uma mutação acontece em um tipo particular da pilha que seja excepcionalmente sensível a ela. Identificar tais células cancerosas da origem é essencial visar correctamente o cancro.

Por exemplo, as mutações no gene (RB) de supressor do tumor do retinoblastoma, que obstrui normalmente o crescimento e a divisão anormais da pilha, causam o retinoblastoma, um tipo de tumor do olho. Retinoblastoma elevara nas pilhas retinas especializadas chamadas as pilhas de cone, que recolhem a luz. Porque este tipo do cancro começa sempre em pilhas de cone é desconhecido. Mas se os cientistas podem obter um esclarecedor, uma ideia mais exacta dos efeitos a jusante de mutações do RB em pilhas de cone contra outras pilhas na retina, podem identificar os alvos terapêuticos originais que podem impedir ou tratar o retinoblastoma com laser-como a precisão.

Mas estudar os efeitos de mutações genéticas em tipos específicos da pilha é mais fácil dito do que feito. É quase impossível recolher as amostras puras compo apenas do tipo de uma célula. Em lugar de, os cientistas frequentemente têm que usar uma amostra maioria preparada de um tecido inteiro.

“Isto dá somente meio uma imagem média da expressão genética em pilhas individuais desde que associa milhares de pilhas, algumas de que pode ser indesejável não importa como muito a amostra é refinada. Os resultados de examinar os efeitos das mutações do RB que usam estes tipos das amostras não representam exactamente como uma mutação do RB afecta a expressão genética em um tipo particular da pilha,” disseram a máxima Frolov, professor da bioquímica e da genética molecular nas Universidades de Illinois na faculdade de Chicago da medicina.

Uma nova tecnologia revolucionária chamada arranjar em seqüência de único-pilha RNA deixa pesquisadores estudar a expressão genética em pilhas individuais, eliminando o problema de amostras contaminadas e do cálculo da média da pilha. O laboratório de Frolov adaptou uma tecnologia chamada Gota-segs., que permitisse que os pesquisadores isolem e arranjem em seqüência genetically únicas pilhas. milhares Gota-segs.s da seqüência da lata de pilhas individuais ao mesmo tempo.

Frolov e seu aluno diplomado, Majd Ariss, montaram um instrumento Gota-segs. às pilhas do isolado do olho nas moscas de fruto tornando-se, que o laboratório usa como um sistema modelo. Então podiam estudar as mudanças da expressão genética causadas por mutações no gene do RB nos milhares de pilhas diferentes no olho comparado com a expressão genética nas pilhas com cópias normais do gene do RB. Seus resultados são publicados em comunicações da natureza.

“Desde que isto é a primeira vez arranjar em seqüência do RNA da único-pilha foi executado nas pilhas do olho da mosca de fruto, nós tivemos que criar um mapa detalhado ou o atlas da pilha, descrevendo exactamente a expressão genética em cada pilha dactilografa dentro o olho normal. Nós confiamos então neste atlas para determinar como uma expressão genética das influências da mutação do RB de cada pilha dactilografa dentro o olho,” Frolov explicamos.

Sua análise de pilhas do olho com uma mutação do RB revelou uma população distintiva mas pequena das pilhas onde a mutação alterou a expressão genética e mudou o metabolismo da pilha. A mudança metabólica sensibilizou as pilhas ao apoptosis ou auto-induziu a morte celular. A propensão das pilhas com mutações no gene do RB submeter-se ao apoptosis é um fenômeno conhecido e é superada eventualmente com as mutações adicionais durante a revelação do cancro, que é caracterizado pelo crescimento fora de controle e pela divisão da pilha -- o oposto do apoptosis.

“As mudanças que metabólicas nós observamos em pilhas do mutante do RB fizeram-nas vulneráveis nas maneiras que puderam ser exploradas com as aproximações terapêuticas antes que as mutações adicionais bateram a mesma pilha, fazendo as resistentes à morte celular,” Frolov disse. “Desde que estes efeitos foram limitados a um grupo tão pequeno de pilhas, foram faltados previamente quando o tecido inteiro do olho do mutante do RB foi analisado.”

A plataforma Gota-segs. tomou a Ariss mais de três meses para construir. Seguiu cuidadosa as instruções contidas em um manual de 40 páginas para gerar seu primeiro RNA da único-pilha que arranja em seqüência o conjunto de dados.

“Ninguém guiou-nos em como fazer a único-pilha que arranja em seqüência como nós éramos os primeiros em UIC para a fazer,” disse Ariss, que é o primeiro autor no papel.

Seu instrumento Gota-segs. é único de seu tipo em UIC.

“É uma tecnologia verdadeiramente revolucionária que prometa derramar a luz nova na origem do cancro e porque determinados cancros originam em determinados tipos e não em outro da pilha. Somente podemos agora nós começamos a investigar porque e como. Para o ano e meio passado, nós executamos sobre cem experiências e geramos transcriptomes de mais do que cem mil pilhas dos órgãos da mosca de fruto, dos tumores do rato, e das linha celular humanas. Nós esperamos que mais pesquisadores de UIC o usarão que vai para a frente,” Frolov dissemos.

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