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Étude : Les cellules cancéreuses développées dans des boîtes de Pétri ont moins de parité avec leurs sources humaines

Afin de trouver ou raffiner le laboratoire recherchez les modèles pour le cancer que meilleur comparez à ce qui se produit dans les gens vivants, Johns Hopkins que les scientifiques de médicament enregistrent qu'ils ont développé une technique automatisée neuve prouvant que les cellules cancéreuses humaines développées dans des boîtes de Pétri sont moins génétiquement les assimilées à leurs sources humaines.

La conclusion, ils disent, devraient aider à concentrer plus de moyens sur des modèles de cancérologie tels que les souris génétiquement conçues et les billes 3D du tissu humain connues sous le nom de « tumoroids » pour évaluer mieux la biologie humaine de cancer et les demandes de règlement, et les erreurs génétiques responsables de l'accroissement et du progrès de cancer.

Ce ne peut pas être une surprise pour des scientifiques que les lignées cellulaires de cancer sont génétiquement inférieures à d'autres modèles, mais nous avons été étonnés que les souris et les tumoroids génétiquement conçus ont exécuté tellement très bien par comparaison. »

Patrick Cahan, Ph.D., professeur agrégé de génie biomédical à l'Université John Hopkins et l'École de Médecine d'Université John Hopkins et le principal enquêteur de l'étude neuve

La technique neuve, CancerCellNet aboubé, utilise des types d'ordinateur pour comparer les séquences d'ARN d'un modèle de recherches aux caractéristiques d'un atlas de génome de cancer pour comparer comment attentivement les deux jeux s'assortissent.

Les chercheurs ont constaté que, en moyenne, les souris et les tumoroids génétiquement conçus ont des séquences d'ARN le plus attentivement alignées avec les caractéristiques de ligne zéro d'atlas de génome dans 4 sur chaque 5 types de tumeur qu'elles ont examiné, y compris le sein, le poumon et les cancers ovariens.

Les chercheurs disent que leur travail ajoute pour démontrer que les lignées cellulaires de cancer développées dans le laboratoire ont moins de parité avec leur source humaine à cause des différences complexes entre l'environnement naturel d'une cellule humaine et un environnement d'accroissement de laboratoire. « Une fois que vous prenez des tumeurs hors de leur environnement naturel, début de lignées cellulaires à la modification, » dit Cahan.

Les scientifiques mondiaux comptent sur une gamme des modèles de recherches pour améliorer leur compréhension de cancer et de toute autre biologie de la maladie et pour développer des demandes de règlement pour des conditions. Parmi les modèles de cancérologie les plus très utilisés sont les lignées cellulaires produites en extrayant des cellules des tumeurs humaines et en les élevant avec les éléments nutritifs variés dans des flacons de laboratoire.

Les chercheurs emploient également les souris qui ont été génétiquement conçues pour développer le cancer. Dans d'autres cas, ils implantent des tumeurs humaines dans des souris, xenografting appelé de processus, ou des tumoroids d'utilisation.

Pour évaluer à quel point l'un de ces modèles de recherches alignent avec ce que peut se produire dans les gens, les cellules laboratoire-cultivées par greffe de scientifiques souvent ou les cellules des tumoroids ou les xénogreffes dans des souris et voir si les cellules se comportent pendant qu'elles devraient - c.-à-d., élever et écarter et maintenir les cachets génétiques du cancer. Cependant, les chercheurs de Johns Hopkins disent que ce procédé est cher, long et scientifiquement stimulant.

L'objectif des travaux récents était de développer une approche de calcul aux modèles de évaluation de recherches d'une voie moins encombrante et précise. Un état sur le travail était le 29 avril publié en médicament de génome, et les chercheurs ont limé pour un brevet provisoire sur ce qu'ils ont nommé CancerCellNet.

La technique neuve est basée sur des informations génétiques sur l'ARN cellulaire, une chaîne de caractères moléculaire des produits chimiques assimilés à l'ADN et des cellules d'un jeu d'instructions de cliché intermédiaire utilisées pour traduire l'ADN en fabrication des protéines.

Le « ARN est un substitut assez bon de type de cellules et l'identité de cellules, qui est principale à déterminer si les cellules laboratoire-établies ressemblent à leurs homologues humaines, » indique Cahan. « La caractéristique d'expression d'ARN est très normalisée et procurable aux chercheurs, et à moins sujet à la variation technique qui peut confondre les résultats d'une étude. »

D'abord, Cahan et son équipe ont dû choisir un ensemble de caractéristiques normal qui ont agi en tant que ligne zéro pour comparer les modèles de recherches. Les caractéristiques de l'atlas de génome de cancer ont servi de soi-disant caractéristique de « formation », qui comprend l'information d'expression d'ARN des centaines d'échantillons patients de tumeur, et leur étape correspondante, pente et toute autre information de tumeur.

Elles ont également vérifié leur outil de CancerCellNet en l'appliquant aux caractéristiques où le type de tumeur a été déjà connu, comme à partir du génome humain international ordonnançant le consortium.

Membres de l'équipe de recherche hiloire par les caractéristiques d'atlas de génome de cancer pour déterminer 22 types de tumeurs pour étudier. Elles ont employé les caractéristiques d'atlas de génome comme ligne zéro pour comparer des caractéristiques d'expression d'ARN de 657 lignées cellulaires de cancer développées dans les laboratoires mondiaux, certains dont ont été déterminés il y a des décennies, 415 xénogreffes, 26 modèles génétiquement conçus de souris et 131 tumoroids.

Dans un exemple de l'étude, les cellules de cancer de la prostate d'une ligne PC3 qu'appelés commencent à examiner génétiquement plutôt le cancer de la vessie, il note. Il est également possible, il dit, que la lignée cellulaire a été initialement marquée inexactement ou il pourrait avoir été dérivé réellement du cancer de la vessie. Mais la ligne inférieure était cela d'un point de vue génétique, le cancer de la prostate que la lignée cellulaire n'était pas un substitut de préposé du service de ce qui se produit dans un être humain typique avec le cancer de la prostate.

Les chercheurs ont constaté que, suivre une méthode 0-1 de rayure, les lignées cellulaires ont eu, en moyenne, le cadrage de rayure inférieur aux caractéristiques d'atlas que des tumoroids et des xénogreffes.

Cahan dit que lui et son équipe ajouteront l'ARN complémentaire ordonnançant des caractéristiques pour améliorer le sérieux de CancerCellNet.

Source:
Journal reference:

Peng, D., et al. (2021) Evaluating the transcriptional fidelity of cancer models. Genome Medicine. doi.org/10.1186/s13073-021-00888-w.