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Gli scienziati sviluppano un modo individuare e riflettere esattamente il tumore al cervello pediatrico comune

Un gruppo degli scienziati alla Texas A&M University, l'istituto universitario di Baylor di medicina e l'ospedale pediatrico del Texas hanno sviluppato un modo più esattamente ad entrambi individuano e riflettono un tipo comune di tumore al cervello pediatrico, collocante la fase per dare a clinici un parere in tempo reale in come il cancro reagisce al trattamento.

Medulloblastoma (MB), il tumore cerebrale pediatrico più comune, corrente è diagnosticato basato sui sintomi clinici, sull'esame delle scansioni (MRI) di imaging a risonanza magnetica e sulle biopsie del tumore. Poi è riflesso con MRIs sistematico per misurare i cambiamenti fisici nel tumore. I clinici egualmente eseguono hanno ripetuto le forature lombari, conosciute comunemente come i rubinetti spinali, per raccogliere il liquido cerebrospinale (CSF) che è provato a presenza di celle del tumore.

“Se non ci sono celle del tumore nel CSF, i clinici probabilmente ritengono che il loro trattamento sia efficace e che continuano il corso. Tuttavia, c'è spesso contraddizione fra i risultati dei test di CSF ed il risultato definitivo del paziente,„ ha detto Jia Li, PhD, assistente universitario di ricerca nel centro per Epigenetics & prevenzione delle malattie (CEDP) all'istituto del Texas A&M delle scienze biologiche e della tecnologia ed il primo autore dello studio, pubblicato negli avanzamenti di scienza. “Di conseguenza, è altamente desiderabile avere un modo più sensibile stimare e riflettere sistematicamente la risposta del tumore dopo il trattamento e, allo stesso tempo, per individuare con confidenza la ricorrenza del tumore prima che ci siano cambiamenti anatomici evidenti nel tumore visto attraverso le scansioni di CT o di MRI.„

Cioè i clinici vogliono potere riflettere lo stato del tumore in pazienti in modo da possono intervenire appena possibile se è provato che il tumore è ricorso o sta cominciando svilupparsi aggressivamente ancora. Biopsia liquida--il metodo di rilevazione del DNA del cancro o altri biomarcatori di malattia in liquidi organici gradisce il sangue--sempre più sta usando per riflettere i cancri adulti quali cancro e cancro al seno colorettali. Questa tecnica è un modo relativamente non invadente valutare la progressione del cancro, la risposta alla terapia e la ricorrenza.

La tecnologia corrente individua le mutazioni genetiche connesse con cancro all'interno di plasma. Tuttavia, questo approccio è più provocatorio per i tumori al cervello pediatrici perché questi cancri hanno spesso molto poche mutazioni. Secondo i ricercatori, possono essere descritte come essendo “geneticamente dolci,„ significando essi non non harbor i grandi numeri delle mutazioni al DNA stesso.

Invece, i tumori cerebrali pediatrici hanno frequentemente cambiamenti epigenetici. Cioè invece del DNA stesso che è cambiato dalla mutazione, nelle cellule tumorali, determinati geni critici sono accesi o sono spenti dai cambiamenti epigenetici che regolamentano la loro attività. La presenza di anomalie epigenetiche nei tumori al cervello pediatrici piombo il gruppo di ricerca ragione per cui gli indicatori epigenetici in liquidi biologici quale il CSF potrebbero essere un modo efficace di individuare e riflettere questi tipi di cancri.

L'altro problema con usando la biopsia liquida per il tumore al cervello pediatrico è che il DNA di tumore cerebrale è insufficiente rilevabile in plasma a causa della barriera ematomeningea, che impedisce il DNA di tumore cerebrale essere scaricato nella circolazione sanguigna. Al contrario, il CSF interagisce con le celle di tumore cerebrale nel sistema nervoso centrale e può essere usato per la biopsia liquida. Tuttavia, il CSF contiene estremamente - gli importi bassi di DNA, rendente lo difficile studiare.

Li, con il YUN Nancy Huang, PhD, ms e Sun di Deqiang, PhD, ha messo a punto un nuovo metodo per ottenere intorno a questa emissione e con successo ha profilato la metilazione del DNA genoma di ampiezza dagli importi di DNA molto bassi in CSF. Hanno usato i campioni di CSF ottenuti da un biobank costruito dai medici all'ospedale pediatrico del Texas nel corso di 20 anni. “Le celle del tumore nel CSF si degradano molto più lungamente durante circolazione, ma gli ultimi del DNA delle celle ed in modo dal DNA senza cellula del tumore (ctDNA) può essere trovato nei campioni del biobank,„ ha detto Huang, che è un professore associato nel CEDP e un autore co-corrispondente di questo studio.

I ricercatori hanno messo a punto un metodo sperimentale e di calcolo per analizzare questo DNA. I loro risultati hanno rivelato che l'indicatore epigenetico, metilazione del DNA, può essere individuato nel ctDNA dal CSF, servente da biomarcatore potenziale riferire lo stato del tumore di MB e tenere conto la prognosi.

“Questo è essenzialmente un modo completamente novello di rilevazione della metilazione del DNA nel fare circolare il DNA ed utilizzandolo per la rilevazione e la quantificazione di biomarcatore nel cancro di infanzia,„ ha detto Peter Davies, MD, PhD, professore all'istituto universitario di Texas A&M University di medicina e Direttore del centro per ricerca sul cancro di traduzione all'istituto delle scienze biologiche e della tecnologia ed al co-author dello studio.

Finalmente, questa ricerca piombo allo sviluppo di un kit di biomarcatore che i clinici potranno usare per il video dei pazienti pediatrici di tumore cerebrale. Molti punti stesi avanti verso quell'estremità, ma questi risultati hanno generato molto interesse dai medici e mostrano la promessa per l'applicazione clinica.

“Il biobank costruito dai medici all'ospedale pediatrico del Texas è una risorsa inestimabile,„ Davies ha detto. “Tutti i campioni sono stati donati dai pazienti con consenso informato ed infine, è la volontà dei pazienti e delle loro famiglie di permettere che i loro campioni siano memorizzati per la ricerca futura che permette questo genere di lavoro.„

Ciò è un esempio classico di usando “la scienza del gruppo„ per rispondere alle domande realmente importanti che non potrebbero essere fatte senza riunire la competenza unica. Abbiamo competenza unica nel centro medico del Texas, ma dovete riunire questa gente eccezionale. Quello include i medici, i bioinformaticians e gli esperti epigenetici. Quelle persone sono situate spesso alle istituzioni differenti, ma stiamo riunendole tutte per rivolgere le domande molto importanti per la traduzione clinica.„

Roderick Dashwood, PhD, FRSB, Direttore di CEDP, professore all'istituto universitario di medicina ed al co-author dello studio

Source:
Journal reference:

Li, J., et al. (2020) Reliable tumor detection by whole-genome methylation sequencing of cell-free DNA in cerebrospinal fluid of pediatric medulloblastoma. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.abb5427.