Los investigadores correlacionan la diversidad celular de los tumores enteros de la casquillo del prensaestopas salival

¿Dentro qué continúa y entre las células individuales durante los primeros tiempos muy del revelado del tumor? Las tecnologías de secuencia unicelulares y un modelo del ratón han permitido a investigadores correlacionar completo la diversidad celular de los tumores enteros de la casquillo del prensaestopas salival y trazar el camino de las células madres del cáncer.

Dos equipos de investigación del Delbrück máximo centran para el remedio molecular y sus colaboradores han producido un atlas detallado de la célula de un tumor entero de la casquillo del prensaestopas salival en un modelo del ratón, correlacionando las células individuales en el tumor y su tejido circundante. La aproximación “unicelular”, descrita recientemente en comunicaciones de la naturaleza, ha ofrecido los discernimientos dominantes sobre cambios celulares de la composición a través de los primeros tiempos del revelado del cáncer.

Un tumor sólido no es, tanta fuerza asume, un terrón de las células que están aun así. Es bastante mezcla de muchos diversos tipos de la célula, incluyendo una variedad de células stromal e inmunes además de las células reales del tumor.

Los “métodos convencionales en biología molecular consideran a menudo una muestra en conjunto, que no puede reconocer la complejidad dentro de ella,” dijeron al Dr. Samantha Praktiknjo, científico mayor y primer autor de la biología de los sistemas del MDC del laboratorio regulador de los elementos del gen dirigido por profesor Nicolás Rajewsky en el instituto de Berlín hacia la biología de Medical Systems (BIMSB). Desarrollar una comprensión detallada de las diversas células dentro de un tumor y cómo obran recíprocamente podría ayudar a determinar estrategias más efectivas del tratamiento.

Fuerza en números

Las personas utilizaron el ARN unicelular que ordenaba las tecnologías desarrolladas en el epitopo del laboratorio y de la novela de Rajewsky que perfilaba para producir el atlas de la célula, y determinaron las células que eran específicas al tumor leveraging la reproductibilidad y el tamaño de muestra grande de sus datos.

Este último era posible usando un modelo del ratón, desarrollado en la transducción de la señal del MDC en el revelado y el laboratorio del cáncer dirigido por profesor Gualterio Birchmeier, que los puertos diseñaron las mutaciones que inducen un carcinoma de células escamosas de la casquillo del prensaestopas salival. Este sistema ofrece un abastecimiento constante de tumores genético similares a la serie de los primeros tiempos del revelado, que es casi imposible con los pacientes humanos.

“En un paciente, el tumor se desarrolla ya y usted no puede volver y tiempo de rebobinado y observar cómo comenzó,” ahora dijo al Dr. Benedikt Obermayer, co-primer autor en el instituto de Berlín de la salud (BIH). “Aquí, tenemos un modelo que sea tan controlado, nosotros podemos mirarlo suceso.” Y el Dr. Qionghua Zhu, el tercer primer autor y un postdoc anterior en el laboratorio de Birchmeier, adicional: “Para luchar el cáncer efectivo, necesitamos encontrar las mutaciones del impulsor. Este método nos da pistas sobre las trayectorias de la evolución de un tumor.”

Ordenando tecnologías han avance de modo que sea posible ahora a rápidamente y asequible ordene el ARN dentro de células, uno a la vez, así como de las proteínas en las superficies de células en los tejidos. Mientras que otros métodos esmerilan encima del tejido y determinan qué genes y moléculas están presentes en la mezcla, la aproximación unicelular determina exacto cuántos de cada tipo de célula están presentes, y se asocian qué genes y moléculas con los cuales célula.

Para este estudio, los investigadores ordenaron más de 26.000 células individuales de la casquillo del prensaestopas salival de ratones con los tumores y de ratones sanos. Utilizaron modelos de cómputo para analizar la enorme cantidad de datos y para determinar cada célula individual y para clasificación los en los grupos - tales como células stromal, las células inmunes, saliva produciendo las células, células cancerosas - basados en los centenares de genes expresados y de presente de las moléculas.

Una sorpresa

La aproximación unicelular reveló algo que sorprendió a los investigadores: “Cuando vi los datos, pensé, donde está el tumor?” Obermayer dijo. La población de células madres de cáncer en el tumor era el menos de un por ciento extremadamente pequeño de todas las células perfiladas en el tejido. Debido a su abundancia inferior, investigación de estas células todavía depende pesado de suposiciones sobre los marcadores superficiales y se realiza a menudo en sistemas cultura-basados célula. Aquí, los autores podían determinar a las células madres del cáncer directamente de las muestras sólidas del tumor con su aproximación unicelular.

Además, las personas podían predecir la progresión de los diversos tipos de la célula a través de diversos escenarios del revelado del tumor. Su modelo sugiere que las células madres de cáncer emerjan de las células básicas cacerígenas, después se convierte en otro subtipo antes final de convertirse en una población de células similares a las células luminales, un tipo de la célula presente en casquillos del prensaestopas salivales normales, sanas.

Esta progresión soporta la idea que cuando algo entra mal en las células básicas de este modelo sólido del tumor, están accionadas para girar en las células madres de cáncer, que pueden entonces hacer un tipo diferente de célula. “Qué encontré que fascinando veía sin obstrucción la orden de señales y de las acciones, transitioning del progenitor a las poblaciones de la progenie de las células madres del cáncer,” Praktiknjo dijo.

Pasos siguientes

La investigación adicional se requiere para verificar que las células individuales estén transformando a través de estos escenarios, y para explorar las acciones recíprocas celulares y moleculares que impulsan incremento del tumor. Las personas anticipan la aproximación que han demostrado aquí pueden ser aplicadas a otros tipos del cáncer también.

A mí el discernimiento conceptual principal es que podemos aplicar ideas de biología de desarrollo basada unicelular de reconstruir la progresión molecular del tumorigenesis.”

Profesor Nicolás Rajewsky, jefe de la biología de los sistemas del MDC del laboratorio regulador de los elementos del gen y director científico del BIMSB

Source:
Journal reference:

Praktiknjo, S.D., et al. (2020) Tracing tumorigenesis in a solid tumor model at single-cell resolution. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-14777-0.