Несмотря на огромные достижения в медицине, опухоли сложно вылечить, потому что они состоят из гетерогенных клеток. Другими словами, как и человеческие семьи, отдельные клетки опухоли обладают некоторыми общими чертами и характеристиками, но по мере роста опухоли клетки также развивают свою собственную идентичность. В результате одни клетки более устойчивы к терапии, чем другие, и быстрее адаптируются и изменяются.
Команда исследователей из инженерной школы Кокрелла и колледжа естественных наук в Остине, включая исследователя интегративной биологии, получившего докторскую степень Кейтлин Джонсон, разработала новый способ пометить опухолевые клетки, чтобы выяснить, как они развиваются и меняются с течением времени, чтобы противостоять лечению рака . В первую очередь они изучали хронический лимфолейкоз (ХЛЛ), но эти результаты могут помочь исследователям узнать больше обо всем спектре раковых опухолей.
«Это технология, которая позволяет воспроизвести эволюционную историю опухоли», - сказала Эми Брок, доцент кафедры биомедицинской инженерии школы Кокрелла и соавтор новой статьи, опубликованной в журнале Nature Cancer . «Мы можем собрать эти пререзистентные клетки и вернуться назад и посмотреть, что с ними произошло. Мы можем попробовать множество параллельных методов лечения и измерить, как конкретные клетки реагируют, а какие остаются».
Возможность существенно «помечать» нуклеиновые кислоты - генетическую информацию клетки, такую как РНК или ДНК - для их мониторинга, не является совершенно новой технологией. Однако современные возможности не дают полной картины того, как развиваются опухолевые клетки. Эта платформа, известная как ClonMapper, может сделать то, что раньше было невозможно, - это оглянуться назад и проследить, как опухолевые клетки меняются с течением времени. Это дает исследователям возможность посмотреть, какие клетки «побеждают» менее устойчивые клетки, продолжают клонировать себя и делают опухоль более опасной. Выделяя эти клетки, исследователи могут лучше проверить, какие методы лечения действуют против них, а какие нет.
Отслеживание изменений с течением времени является ключом к успешному лечению переноса. Опухолевые клетки приспосабливаются к лечению и становятся устойчивыми. Вот почему у пациентов может наступить ремиссия, но позже наступит рецидив.
«Это одна из причин, по которой лечение рака так сложно - у нас нет хороших способов заранее предсказать, какие клетки будут чувствительны к определенному типу лекарства, а какие - устойчивы», - сказал Брок. «Эта приобретенная резистентность - основная причина неудач лечения многих онкологических больных».
ХЛЛ - это В-клеточное злокачественное новообразование низкой степени, за которым часто наблюдают в течение месяцев или даже лет, прежде чем потребуется активное лечение. Этот стиль лечения «наблюдай и жди» во многом зависит от точного наблюдения за пациентом. В ходе исследования ClonMapper сосредоточился на определении того, какие клетки клонируют себя, насколько быстро происходит этот процесс и как он влияет на скорость роста окружающих клеток с течением времени. Это позволило провести гораздо более точный анализ популяции клеток и создать более индивидуальные планы лечения для пациентов.
Исследование ClonMapper проводили исследователи из Университета штата Калифорния в Остине и Института рака Дана-Фарбер, Гарвардской медицинской школы и Института Броуда Гарварда и Массачусетского технологического института. В команду UT Austin также входят представители школы Кокрелла и колледжа естественных наук Азиза М. Аль'Хафаджи, Эрика Бреннера и Рассела Э. Дарретта.
Команда UT Austin сейчас развертывает ClonMapper для изучения нескольких различных типов рака. Лаборатория Брока недавно получила финансирование от Национального института рака для изучения рака груди и постоянно сотрудничает с Медицинской школой Dell, занимающейся лечением колоректальной карциномы.
