La nueva tecnología revolucionaria vierte la luz en porqué los cánceres forman en tipos específicos de la célula

Mientras que muchas células en nuestras carrocerías pueden acumular mutaciones oncogénicas, la mayoría de estas acciones no lleva a la formación del tumor mientras que estas células anormales son eliminadas por los mecanismos de defensa. En lugar, los tumores se presentan cuando una mutación suceso en un tipo determinado de la célula que sea únicamente sensible a ella. Determinar a tales células cancerosas de origen es esencial apuntar correctamente el cáncer.

Por ejemplo, las mutaciones en el gen (RB) de supresor del tumor del retinoblastoma, que ciega normalmente incremento y la división anormales de la célula, dan lugar al retinoblastoma, un tipo de tumor del aro. Retinoblastoma se presenta en las células retinianas especializadas llamadas las células de cono, que cerco la luz. Porqué esta clase de cáncer comienza siempre en células de cono es desconocido. Pero si los científicos pueden conseguir un clarificante, una vista más exacta de los efectos rio abajo de las mutaciones del RB en células de cono comparado con otras células en la retina, pueden determinar los objetivos terapéuticos únicos que pueden prevenir o tratar retinoblastoma con laser-como la precisión.

Pero estudiar los efectos de las mutaciones de gen en tipos específicos de la célula es más fácil dicha que hecha. Es casi imposible cerco las muestras puras compuestas de apenas un tipo de la célula. En lugar, los científicos tienen que utilizar a menudo una muestra a granel preparada de un tejido entero.

“Esto da solamente una clase de retrato medio de la expresión génica en las células individuales puesto que reúne millares de células, algunos de los cuales puede ser indeseado no importa cómo mucho se purifica la muestra. Los resultados de examinar los efectos de las mutaciones del RB usando estas clases de muestras no representan exacto cómo una mutación del RB afecta a la expresión génica en un tipo determinado de la célula,” dijeron la máxima Frolov, profesor de la bioquímica y de la genética molecular en la Universidad de Illinois en la universidad de Chicago del remedio.

Una nueva tecnología revolucionaria llamada secuencia unicelular del ARN permite a investigadores estudiar la expresión génica en células individuales, eliminando el problema de las muestras contaminadas y de hacer un promedio de la célula. El laboratorio de Frolov adaptó una tecnología llamada Caída-seq, que permite que los investigadores aíslen y genético que ordenen células. millares Caída-seq de la serie de la poder de células individuales al mismo tiempo.

Frolov y su estudiante de tercer ciclo, Majd Ariss, montaron un instrumento Caída-seq las células del aislante del aro en las moscas del vinagre que se convertían, que el laboratorio utiliza como sistema modelo. Entonces podían estudiar los cambios de la expresión génica causados por mutaciones en el gen del RB en millares de diversas células en el aro comparado con la expresión génica en células con las copias normales del gen del RB. Sus resultados se publican en comunicaciones de la naturaleza.

“Puesto que esto es la primera vez unicelular la secuencia del ARN se ha realizado en las células del aro de la mosca del vinagre, tuvimos que crear un mapa completo o el atlas de la célula, describiendo exacto la expresión génica en cada célula pulsa hacia adentro el aro normal. Entonces confiamos en este atlas para determinar cómo una expresión génica de las influencias de la mutación del RB de cada célula pulsa hacia adentro el aro, a” Frolov explicamos.

Su análisis de las células del aro con una mutación del RB reveló una población distintiva pero pequeña de células donde la mutación alteró la expresión génica y cambió metabolismo de la célula. El cambio metabólico sensibilizó las células al apoptosis o a la muerte celular autoinducida. La propensión de células con mutaciones en el gen del RB a experimentar apoptosis es un fenómeno bien conocido y se vence eventual con mutaciones adicionales durante el revelado del cáncer, que es caracterizado por incremento fuera de control y la división de la célula -- el contrario del apoptosis.

“Los cambios metabólicos que observamos en células del mutante del RB las hacen vulnerables de las maneras que se pudieron explotar con las aproximaciones terapéuticas antes de que las mutaciones adicionales pegaran la misma célula, haciéndolas resistentes a la muerte celular,” Frolov dijo. “Puesto que estos efectos fueron limitados a un tan pequeño grupo de células, fueron faltados previamente cuando el tejido entero del aro del mutante del RB era analizado.”

La plataforma Caída-seq tardó a Ariss más de tres meses para construir. Él siguió cuidadosamente las instrucciones contenidas en un manual de 40 paginaciones para generar su primer ARN unicelular que ordenaba grupo de datos.

“Nadie nos condujo en cómo hacer la secuencia unicelular como éramos los primeros en UIC para hacerla,” dijo a Ariss, que es el primer autor en el papel.

Su instrumento Caída-seq es el único de su clase en UIC.

“Es una tecnología verdaderamente revolucionaria que promete verter la nueva luz en el origen del cáncer y porqué ciertos cánceres originan en ciertos tipos y no otros de la célula. Ahora podemos solamente comenzamos a investigar porqué y cómo. Por el último año y medio, nos realizamos sobre cientos experimentos y generamos transcriptomes más que cientos mil células de órganos de la mosca del vinagre, de tumores del ratón, y de variedades de células humanas. Esperamos que más investigadores de UIC lo utilicen que va adelante, a” Frolov dijimos.

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