Wiele komórek nowotworowych z czasem staje się opornych na leczenie, bardziej agresywnych i zdolnych do tworzenia przerzutów. Tak naprawdę nie wiadomo, co dokładnie o tym decyduje. Konieczne jest tworzenie drzew genealogicznych nowotworów.
Zespół uczonych z MIT pod kierownictwem prof. Jonathana Weissmana opracował nową metodę śledzenia komórek nowotworowych na przestrzeni pokoleń, dzięki czemu udało się prześledzić ich historię ewolucyjną. Szczegóły opisano w The Cell.
Czytaj też: Nicienie „wywęszą” komórki nowotworowe. Przełom w diagnozowaniu raka płuc
Nowa metoda wykorzystuje technikę CRISPR do wszczepienia każdej badanej komórce specjalnego “kodu kreskowego”, który może być dziedziczony razem z genami. Za każdym razem, gdy komórka się dzieli, jej kod kreskowy ulega niewielkiej zmianie. Porównując DNA komórki macierzystej z materiałem genetycznym komórek potomnych, naukowcy byli w stanie odtworzyć drzewo genealogiczne każdej pojedynczej komórki (podobnie jak w drzewach ewolucyjnych spokrewnionych gatunków).
To nowy sposób patrzenia na ewolucję nowotworów z dużo większą rozdzielczością. Wcześniej krytyczne wydarzenia, które powodują, że nowotwór staje się groźny dla życia, były nieprzejrzyste, ponieważ ginęły w odległej przeszłości guza, ale to daje nam wgląd w tę historię.Prof. Jonathan Weissman
Naukowcy hodowali myszy w taki sposób, że gdy ich komórki płuc zostały wystawione na działanie specjalnie zaprojektowanego wirusa, wywoływało to mutację w genie Kras i dezaktywowało tłumiący nowotwory gen Trp53. Mówiąc wprost: nowotwór się rozwijał w sposób podobny do tego, jak jest u ludzi.
Badacze pozwolili komórkom nowotworowym rozwijać się przez kilka miesięcy przed ich pobraniem, po czym zastosowali metodę obliczeniową opracowaną na potrzeby wcześniejszych prac. Zmierzono także ekspresję genów w komórkach za pomocą metod sekwencjonowania. Dzięki temu udało się ustalić, w jaki sposób rak płuc staje się agresywny i daje przerzuty.
Aby opracować lepsze terapie, ważne jest, aby zrozumieć podstawowe zasady, na jakich rozwijają się nowotwory. W przyszłości chcielibyśmy być w stanie przyjrzeć się stanowi komórek nowotworowych w momencie zgłoszenia się pacjenta i przewidzieć, w jaki sposób nowotwór będzie się rozwijał, jakie jest ryzyko i jaka jest najlepsza terapia, która zatrzyma ten rozwój.Dian Yang, jeden z naukowców z laboratorium Weissmana
Mimo iż przeprowadzone badania są pod wieloma względami przełomowe, jest wiele pytań, na które trzeba będzie odpowiedzieć. Jednym z celów jest zbadanie ewolucji oporności na terapie poprzez sprawdzenie, jak nowotwory zmieniają się w odpowiedzi na różne sposoby leczenia.
