Существуют миллионы мутаций и других генетических вариаций рака. Однако понять, какая из этих мутаций является мощным «движителем» опухоли по сравнению с безобидным «пассажиром», и что каждый из этих факторов делает с раковой клеткой, было сложной задачей. Многие исследования опираются на специальные, трудоемкие, специфичные для генов подходы, которые обеспечивают одномерное представление о более широком функциональном воздействии данной мутации. В качестве альтернативы, вычислительные прогнозы могут дать функциональную информацию, но эти выводы затем должны быть подтверждены экспериментами.
Теперь, в отчете, опубликованном в Nature Biotechnology , исследовательская группа из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда представила крупномасштабный метод с высоким разрешением для одновременной функциональной оценки большого количества мутаций, кодирующих белок, который возвращает богатую фенотипическую информацию и который потенциально может быть использован для изучения любой мутации в любом гене при раке и, возможно, других заболеваниях. Их результаты, полученные в ходе экспериментов по проверке концепции с линиями раковых клеток , также показывают, что отдельные мутации могут иметь спектр эффектов не только на затронутые ими гены .но также и на молекулярные пути и состояние клетки в целом, и добавить нюансы к давно принятой практике разделения раковых мутаций на так называемых «водителей» и «пассажиров».
«Когда вы смотрите на генетические данные опухолей пациентов, вы видите, что большинство мутаций, связанных с раком, на самом деле довольно редки, а это означает, что у нас мало информации о том, что делают эти мутации», — сказал Джесси Бём из программы рака Броуда. который был со-старшим автором исследования с Авивом Регевом, членом института Broad core в настоящее время в Genentech, члене Roche Group. «Чтобы прецизионная медицина рака стала реальностью, нам необходимо четкое понимание функции каждой мутации, но главная проблема заключалась в определении экспериментального подхода, который можно было бы реализовать в лаборатории в необходимом масштабе. Этот новый метод может быть инструмент, который нам нужен».
Новый метод, называемый фенотипированием вариантов воздействия на основе экспрессии отдельных клеток (sc-eVIP), основан на Perturb-seq — подходе, разработанном в 2016 году Регевом и его коллегами для манипулирования генами и изучения последствий этих манипуляций с использованием высокопроизводительного одиночного секвенирование клеточной РНК — и eVIP, метод, также разработанный в 2016 году Бёмом и его коллегами для профилирования вариантов рака в малых масштабах с использованием измерений РНК. В то время как анализы Perturb-seq изначально полагались на CRISPR для введения мутаций в клетки , команда sc-eVIP приняла подход, основанный на сверхэкспрессии, создавая генные конструкции со штрих-кодом ДНК для каждой интересующей мутации и вводя их в пулы клеток таким образом, чтобы клетки экспрессировали мутировавшие гены на более высоких, чем обычно, уровнях.
