bár számos kezelési lehetőség van a tüdőrákra, továbbra is közismerten nehéz kezelni a rákot, ha nem kapják el korán, mivel a legtöbb tüdődaganat végül rezisztenssé válik a kemoterápiával szemben, amely a kezelés alapja. A tüdőrák tudatosságának hónapjára vonatkozóan olyan legújabb kutatásokat mutatunk be, amelyek aláhúzzák az egysejtű technikák lehetőségeit a tumor progressziójának és a kezelési rezisztenciának a feltárására. Ebben a munkában a tudósok egy új, erősen műanyag sejtállapotot fedeztek fel, amely szerintük nagy szerepet játszik abban, hogy a daganatok rezisztenssé válnak a kemoterápiával szemben. További információ arról, hogy az egysejtű transzkriptom profilozás és a kromatin hozzáférhetőség feltérképezése lehetővé teszi a tudósok számára, hogy meglepő betekintést nyerjenek a tumor evolúciójába.
a tüdőrák a rákos halálozás vezető oka mind a férfiak, mind a nők számára, amely a betegség összes halálának körülbelül 25% – át teszi ki. Évente több ember hal meg tüdőrákban, mint vastagbél -, mell-és prosztatarákban együttvéve. A tüdőráknak két széles szövettani osztályozása van, a kissejtes tüdőrák (SCLC) és a nem kissejtes tüdőrák (NSCLC). Az NSCLC és altípusai, az adenokarcinóma, a laphámsejtes karcinóma és a nagysejtes karcinóma a tüdőrák mintegy 85% – át teszik ki. A betegek ötéves túlélési aránya magasabb, ha korábban diagnosztizálják őket, mielőtt a rák a tüdőn kívülre terjedne a közeli struktúrákra vagy a test távolabbi részeire.
míg a tüdőrák kezelésére sokféle terápia létezik a stádium és egyes esetekben a genotípus alapján, a kemoterápia továbbra is standard kezelés mind az NSCLC, mind az SCLC esetében. Néhány tüdődaganat azonban alapvetően rezisztens a kemoterápiával szemben, és szinte minden esetben még azok is, amelyek először reagálnak, rezisztenciát alakítanak ki a kezeléssel szemben—végső soron korlátozzák az előrehaladott tüdőrák hatékony kezelésének képességét (1).
minden típusú rákos daganatról ismert, hogy heterogén, ami azt jelenti, hogy sok különböző sejttípusból és funkcionális sejtállapotból állnak. Bár úgy gondolják, hogy a tumorsejtek genetikai mutációi jelentik a tumor progressziójának fő hajtóerejét, a daganatok fejlődésének módját nem nagyon értik. Az egysejtes technikák lehetővé teszik a kutatók számára, hogy alaposabban megvizsgálják a tumor heterogenitását, az evolúciót a rák progressziója során és a kezelési válaszokat. Annak megértése, hogy a daganatok hogyan fejlesztik ki a kemo-rezisztenciát, hosszú utat fog elérni a fejlett rákok hatékonyabb terápiáinak létrehozása felé.
egy nemrégiben készült tanulmányban a tudósok Dr. Nemanja Despot Marjanovic az MIT és a Harvard Broad Intézetében egysejtű technikákat használt a tüdő adenokarcinóma (LUAD) egérmodellekben történő tanulmányozására (2). Egysejtű RNS-szekvenálás (scrns-seq) alkalmazásával a csapat profilozta az egerek tüdődaganatainak egysejtű transzkriptómáit a rák progressziójának különböző szakaszaiban, a pre-neoplasztikus hiperpláziától az adenokarcinómáig (3891 egysejtű transzkriptomot gyűjtöttek 39 Egerből a LUAD evolúció nyolc különálló szakaszában). Megállapították, hogy a sejtek heterogenitása az idő múlásával növekedett, hogy ezek az egyre változatosabb transzkriptómák reprodukálhatók voltak, és hogy nem a genetikai sokféleség okozta őket (konkrétan a másolatok számának változása). Mélyebbre nézve felfedezték, hogy a transzkriptóm populációk többségének bél—és/vagy gyomor-vagy embrionális májhám jellemzői vannak-az összes endodermális Szövet az embrionális ősbélből származik. Lényegében ezek a sejtek már nem hasonlítottak teljesen a tüdősejtekre, rámutatva arra a lehetőségre, hogy a sejtek alternatív típusokká válhatnak.
az általuk feltárt különböző transzkripciós populációk közül egy kiemelkedett:a különböző sejttípusok erősen vegyes populációja, a trofoblaszt őssejtektől a chondroblastokig és a vese tubuláris epitheliumáig. Ezt “magas plaszticitású sejtállapotnak” (HPC) nevezték el, és ebben az állapotban a sejtek, úgy vélik, sokféle sejtté válhatnak. A HPCS átmeneti állapotként szolgál, amely lehetővé teszi a sejtek számára, hogy új fenotípusokat vegyenek fel és kemo-rezisztenssé váljanak.
ezután egysejtes vizsgálatot alkalmaztak a transzpozáz-hozzáférhető kromatin szekvenáláshoz (scATAC-seq), hogy megállapítsák, hogy a HPC—k aláírási génjeinél megnövekedett a kromatin hozzáférhetőség-és ez azt jósolta, hogy a daganatok metasztatikussá válnak. Más elemzésekben arra a következtetésre jutottak, hogy az egér HPCS sejtjei gyorsabban és gyorsabban növekedtek, és nagyobb kemo-rezisztenciát mutattak, mint más nem HPCS tumorsejtek-és hogy különböznek mind a rákos őssejtektől, mind más őssejtektől. Fontos, hogy az scrns-seq profil adatok és a Cancer Genome Atlas (TCGA) tömeges RNS-seq adatok kombinálásával megállapították, hogy ez a sejtállapot az emberi tüdődaganatokban is létezik, és rossz túléléssel jár. Mélyebbre nézve felfedezték, hogy ez az állapot felhasználható a tcga összes tumortípusának rossz kimenetelének előrejelzésére, ami arra utal, hogy hasonló magas plaszticitású sejtállapotok létezhetnek más típusú emberi daganatokban is.
paradigmaváltás felé mutat az előrehaladott daganatok kezelésében
ez a munka a HPC-ket a tüdőrák kezelési rezisztenciájának kulcsfontosságú mozgatórugójaként helyezi el, rámutatva egy lehetséges új típusú gyógyszercélra. Figyelembe véve, hogy a legtöbb fejlett tüdőrák végül kemo-rezisztenssé válik, az új gyógyszercélok kulcsfontosságúak a hatékonyabb terápiákhoz. Lehetséges, hogy a kemoterápiás gyógyszerek új gyógyszerekkel történő kombinálása, amelyek ezt a rendkívül műanyag sejtállapotot célozzák, jobban megakadályozhatja a rezisztencia és a tumorok visszatérését a kezelés után. Ezenkívül az egysejtes technikák segítenek a tudósoknak a magas plaszticitású sejtállapot szerepének további feltárásában és meghatározásában más tumortípusokban, gazdagabb megértést adva a tumor heterogenitásáról és a rákgyógyszer ezen új osztályának szélesebb körű alkalmazásáról.
fedezze fel forrásainkat, hogy megtudja, hogyan nyerhet többdimenziós képet a rákról, és boncolhatja fel a tumor és az immunrendszer közötti kölcsönhatásokat.