Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

Nueva promesa de los asimientos de la técnica en estudios de la investigación y de la ciencia de cáncer

Una nueva técnica denunciada esta semana en ciencia vence varias limitaciones de las pantallas químicas de la alto-producción típica conducto en muestras de la célula. Tales pantallas son de uso general intentar descubrir los nuevos medicamentos para el cáncer, y en muchos otros usos biomédicos.

La mayoría de las pantallas actuales de esta naturaleza ofrecen una lectura basta, por ejemplo de supervivencia de la célula, la proliferación o cambios en formas de la célula, o solamente encontrar molecular específico, tal como prueba si una enzima determinada está cegada.

Debido al entrehierro enorme entre esos extremos, la mayoría de los análisis faltan rutinario la expresión génica o los cambios de estado sutiles de la célula que pudieron revelar las células perturbadas interior accionadas los mecanismos. Tales análisis pueden también no poder descubrir reacciones de los matices que pudieron indicar efectos secundarios inesperados de las drogas que eran probadas, o de la variación entre las células genético idénticas a la misma droga, o porqué las células llegan a ser resistentes al tratamiento que trabajaba previamente bien. Para dirigir estas limitaciones, un equipo de investigación que representaba muchos campos colaboró para desarrollar una técnica más informativa.

Esta tecnología ocupa real un lugar entre las dos clases comunes de análisis. Usted puede conseguir una clase de vista global de las reacciones celulares. Pensamos que van a ser realmente potentes categorizar las drogas, por ejemplo, y decimos cuál es su mecanismo.”

Sanjay R. Srivatsan, investigador del guía, estudiante de M.D./Ph.D. en el programa de entrenamiento del científico médico en la universidad de la Facultad de Medicina de Washington en Seattle

La nueva tecnología combina mejorías en núcleos de célula de etiqueta con avances en el perfilado de qué genes se expresan en cada uno de millones de células. Esto era realizado en una resolución unicelular y de una manera de poco costo. Nombraron el nuevo sci-Plex del método de cribado.

En la edición en línea del 5 de diciembre de la ciencia, los investigadores denuncian sus conclusión del prueba-de-concepto. Los autores importantes del papel, además de Srivatsan, son José L. McFaline-Figueroa, becario postdoctoral en ciencias del genoma en la Facultad de Medicina de UW; y Vijay Ramani, estudiante de tercer ciclo anterior de las ciencias del genoma de UW que ahora es una persona de la facultad de Sandler en la Universidad de California.

Los investigadores séniores eran col Trapnell, profesor adjunto de la Facultad de Medicina de UW de las ciencias del genoma y un investigador en el instituto de Brotman Baty para el remedio de la precisión en Seattle, y Jay Shendure, profesor de la Facultad de Medicina de UW de las ciencias del genoma y director científico del instituto de Brotman Baty. Shendure es también investigador del Howard Hughes Medical Institute y dirige el centro del descubrimiento del instituto de Allen para el linaje de la célula que traza en el remedio de UW.

“La técnica del sci-Plex permite que reunamos los lotes de células genético diversas y ver qué suceso a muchas células individuales mientras que él se perturba en muchas maneras diferentes,” dijo a Trapnell. “Entonces cerco todos los datos juntos y los analizamos usando las herramientas modernas del aprendizaje de máquina y de la ciencia de los datos entender algo sobre lo que hace cada uno de esas drogas a las células.”

Para pasar el sci-Plex con sus pasos, los investigadores lo aplicaron a una pantalla usando tres clases de variedades de células del cáncer (leucemia, cáncer de pulmón y cáncer de pecho) tratada con 180 composiciones para el cáncer, el VIH y las terapias de la enfermedad autoinmune. Las células etiqueta con un picado nuclear de pequeños, únicos cabos de la DNA. Este picado determina diversas células y permiso que los científicos correlacionan que las células recibieron que drogan. En apenas un experimento, los investigadores midieron la expresión génica en 650.000 células de más de 5.000 muestras independientemente tratadas.

Los resultados indicaron diferencias importantes de las maneras algunas de las células cancerosas reaccionadas a las composiciones específicas. También revelaron configuraciones compartidas entre las células con respecto a otras familias químicas así como a algunas propiedades que distinguieron las drogas dentro de una familia química. Los investigadores cavaron más profundamente en la manera de la acción de una clase de los medicamentos para el cáncer, inhibidores de HDAC. Vieron que los cambios reguladores del gen igualaron el asunto que estos inhibidores pararon la proliferación de célula cancerosa cegando el acceso a una fuente de energía.

Describiendo otro aspecto de la investigación, Srivistan dijo, “era realmente fresco que podríamos utilizar perfiles de la expresión génica para categorizar la potencia de drogas. Con los cambios en dosis sobre cuatro órdenes de magnitud, podríamos ver un aumento liso en la reacción celular.”

Total, el estudio del sci-Plex sugirió que podría ser escalado a los millares de muestras para apuntar caminos bioquímicos diversos, los catalizadores, los reguladores y las maneras de la acción.

“Algo de este trabajo podría pertenecer al tratamiento de la enfermedad, en la ayuda de investigadores médicos entienda cómo cierta producción de las drogas sus efectos, cómo el escenario de la célula influencia eficacia, y porqué algunas medicaciones trabajan en algunas células, pero no en otros,” Trapnell dijo.

Los “médicos también dan a mucha gente el mismo puñado de drogas, y trabajan para algunas personas y no para otros,” Trapnell agregó. “Potencialmente el sci-Plex podría ayudarnos mejor a entender porqué es ése.”

Trapnell dijo él cree que el sci-Plex podría ser una herramienta útil para el remedio de la precisión: “Final cuando alguien consigue enfermo con el cáncer, queremos matar al tumor entero, todas las células, no apenas algunas de las células. Tan la comprensión de porqué algunas células individuales responden una manera a una droga y otras responden es diferentemente críticas a diseñar las terapias que serán totalmente efectivas.”

Una ventaja distinta del sci-Plex, los investigadores conocidos, es que puede distinguir cómo una composición afecta a subconjuntos de células. Además de los que componen tumores, tales subconjuntos podrían también incluir modelos vivos del laboratorio-plato tales como células reprogramadas, organoids, y embriones sintetizados.

Los investigadores creen que la facilidad y el bajo costo de núcleos que desmenuzaban, combinados con la adaptabilidad y la capacidad de conversión a escala de sus métodos para la secuencia unicelular, podrían dar a sci-Plex mucho la investigación básica y usos prácticos en biomedecina. Por ejemplo, puede ser que ayude en la construcción de un atlas completo de reacciones celulares a las intervenciones farmacéuticas.

“Es una estrategia muy generalizable,” Srivatsan dijo. “Puede ser realizada con los reactivos que cualquier científico puede detectar y puede ser utilizada en gran medida.”

Trapnell estuvo de acuerdo. “Estoy realmente interesado en cómo la comunidad científica de la genómica unicelular toma esto para las cosas que no anticipamos. Eso suceso todo el tiempo en nuestro campo. Los reveladores de la tecnología y los biólogos experimentales repurposing técnicas de toda clase de maneras que los reveladores originales no previeron.”

El trabajo sobre sciPlex fue financiado por los institutos de la salud nacionales (concesiones DP1HG007811, R01HG006283), el W.M. Keck Foundation, y el grupo de las fronteras de Paul Allen.

Tres de los científicos en este proyecto, ningunos de ellos nombraron en esta nota de prensa, interés financiero declarado bajo la forma de propiedad común y el empleo en Illumina, Inc. una o más patentes archivadas por Illumina o el UW puede basado en este trabajo.

Source:
Journal reference:

Srivatsan, S.R., et al. (2019) Massively multiplex chemical transcriptomics at single cell resolution. Science. doi.org/10.1126/science.aax6234.