Slide-DNA-seq: o nouă tehnologie care permite analiza modificărilor genomice în raport cu localizarea celulelor la nivelul tumorilor maligne




Studierea factorilor care pot influenţa rezistenţa la terapiile oncologice, promovarea metastazării şi recăderile la pacienţii cu cancer ar putea fi facilitată de Slide-DNA-seq, o nouă tehnologie care realizează secvențierea ADN-ului la nivelul celulelor tumorale în raport cu localizarea spațială. Această metodă păstrează arhitectura tumorală prin analiza de secțiuni tisulare intacte și permite surprinderea heterogenității celulelor neoplazice.

Metoda a fost aplicată pentru a analiza un model de cancer metastatic la șoarecii de laborator, precum și o probă de tumoră primară colorectală recoltată de la un pacient. În fiecare țesut, au fost identificate subpopulații de celule maligne din regiuni distincte, care corespund unor căi de evoluție genomică și unor tipare de expresie genică unice. Tehnologia Slide-DNA-seq a fost dezvoltată în cadrul Departamentului de Celule Stem și Biologie Regenerative al Universității Harvard și Broad Institute al MIT și Harvard, iar rezultatele studiului au fost publicate în Nature.

abonare

De ce este relevant studiul ADN-ului în raport cu localizarea spaţială a celulei maligne?

Slide-DNA-seq contribuie la o înțelegere comprehensivă a diferențelor spațiale și a patternurilor la nivelul țesuturilor complexe, precum tumorile maligne. Metoda presupune analiza lamelor de țesut intacte, astfel încât celulele rămân în localizarea spațială originală, în timp ce tehnicile clasice de secvențiere presupun disocierea celulelor înainte de extracția ADN-ului.

La nivelul ţesuturilor neoplazice, celulele canceroase individuale pot să fie foarte diferite unele de celelalte, atât ca modificări genetice, cât şi la nivel de expresie genică. Acestea pot să dobândească mutaţiii genice unice, în comparaţie cu celelalte celule care alcătuiesc tumora malignă. Consecințele acestor alterări ale structurii genetice pot fi reprezentate de rezistența la terapie, promovarea metastazării și recăderile bolii. Locația exactă a celulelor maligne la nivelul țesutului tumoral este, de asemenea, relevantă, deoarece structura locală a tumorii și țesuturile care o înconjoară pot să afecteze statusul celulei și interacțiunea cu agenții farmacologici.

Prin urmare, studiul modificărilor genomice în raport cu localizarea spaţială a celulei maligne la nivelul ţesutului tumoral, este o direcție importantă în vederea gestionării personalizate şi eficace a fiecărui pacient cu cancer în parte. Progresia cancerului și terapiile care ar putea fi eficiente pot fi investigate suplimentar prin analiza expresiei genice, în relație cu localizarea spațială a celulelor maligne.

Alterare NTRK ADN

Cum funcţionează tehnologia Slide-DNA-seq?

Pe lame de sticlă speciale sunt atașate microbile, pentru a captura ADN-ul din țesut. Fiecare microbilă are aproximativ dimensiunea unei celule și este etichetată cu un cod de bare spațial unic. Astfel, sunt evidențiate modificările genomice din fiecare celulă de la nivelul țesutului analizat.

Aceleași microbile pot fi utilizate şi pentru a studia transcriptomul din fiecare celulă. Prin urmare, atât modificările genomice, cât și expresia genică, pot fi investigate în raport cu poziționarea celulei la nivelul țesuturilor.

„Tehnologia deschide ușa către o determinare pe scară largă a moleculelor de ADN din țesuturi. Spre exemplu, ne imaginăm că abordările viitoare vor folosi această lucrare drept fundație pentru a construi instrumente care măsoară și modificările ADN-ului, cum ar fi epigenomul.”, a afirmat Jason Buenrostro, co-director al Observatorului Reglării Genelor din cadrul Broad Institute şi lector al Departamentul de Celule Stem și Biologie Regenerative al Universității Harvard.

Această abordare multimodală a genomicii spațiale oferă o platformă versatilă pentru cuantificarea modului în care factorii intrinseci și extrinseci celulari contribuie la expresia genelor, diversitatea proteinelor și la apariţia unor fenotipuri celulare diferite.

Citeşte şi: