Krebszellen Nationales Krebsinstitut / Unsplash
Forscher des Mount Sinai Health System in New York haben eine neue Methode entwickelt, die die Markierung und Abbildung von Krebsgewebe in einer Größenordnung und Auflösung ermöglicht, die zuvor nicht möglich war, an Pressemitteilung der Institution sagte.
Krebstumoren enthalten nicht nur Krebszellen und die jüngsten Erfolge bei Krebstherapien können auf Behandlungen zurückgeführt werden, die auf die nicht krebsartigen Zellen im Tumor abzielen. Obwohl dies kontraintuitiv klingen mag, hat es sich als hochwirksam erwiesenZielimmunzellen in einem Tumor und sie in die Lage versetzen, Krebs so anzugreifen, wie es Immuntherapien wie Keytruda und Tencentriq tun.
Von Zellen zu Genen
Da die Umgebung des Tumors einen Einfluss auf die Ergebnisse der Patienten hat, sind Forscher sehr daran interessiert, die Gene zu bestimmen, die Krebszellen verwenden, um ihre Umgebung zu kontrollieren. Da Hunderte von Genen an einer Tumorstelle aktiv sind, haben sich Krebsforscher von Tiermodellen wegbewegtKrebszelllinien, um die beteiligten Gene und die von ihnen ausgeübten Funktionen zu identifizieren.
Mit CRISPR sind Wissenschaftler in der Lage, Gene in Krebszellen auszuschalten und anschließend eine groß angelegte DNA-Sequenzierung durchzuführen, um das gesamte Genom zu untersuchen. Während diese Methode bei der Untersuchung von Krebszellen nützlich war, kann sie nicht zur Untersuchung von Krebszellen verwendet werdengutartige Zellen, die Teil des Tumors sind.
Die Forscher am Mount Sinai verwendeten ein System namens Perturb-map, das ein neues genetisches Strichcodesystem verwendet, um genetische Veränderungen in krebsartigen sowie nicht krebsartigen Zellen in einem Tumor zu kennzeichnen. Mit dieser Methode konnten die Forscher dies tunIdentifizierung von Genen, die das Tumorwachstum, die Immunzusammensetzung sowie die Reaktion auf Immuntherapien kontrollieren.
Zwei Pfade identifiziert
Die Anwendung der Methode führte die Forscher zu zwei Schlüsselwegen, die das Tumorwachstum und die Rekrutierung von Immunzellen an der Tumorstelle beeinflussten. Einer dieser Wege wurde von kontrolliertZytokin Interferon-Gamma IFNg, während das andere vom Tumorwachstumsfaktor-Beta-Rezeptor TGFbR kontrolliert wurde.
Bei Genen für TGFbR oder SOCS1, ein Regulator von IFNg, wurden aus Krebszellen entfernt, Tumore wuchsen an Größe und wurden reichlich vorhanden. Während die Auswirkung auf die Tumorgröße bei beiden Ansätzen gleich war, fanden die Forscher unter Verwendung von Bildgebungstechniken einen Unterschied in der Rekrutierung von ImmunzellenSeiten.SOCS1-Tumoren wurden mit T-Zellen infiltriert, während TGFbr-Tumoren hatten keine. Die Situation blieb die gleiche, auch wenn die beiden Tumoren in direktem Kontakt waren.
„Dies ist eine bemerkenswerte Erkenntnis, da wir lernen, dass viele Patiententumoren aus genetisch unterschiedlichen Subklonen bestehen“, sagte Brian Brown, Direktor des Icahn Genomics Institute am Mount Sinai. „Wenn bestimmte Genmutationen T-Zellen von asubklonale Region, kann dies als Resistenznest gegen Immuntherapien wie Keytruda dienen Die lokalen und distalen Auswirkungen vieler anderer Gene auf die Tumorzusammensetzung sind noch nicht bekannt, aber die Perturb-Map-Plattform wird Wissenschaftlern nun ein leistungsfähiges Mittel zur Verfügung stellen, um das Problem anzugehen."
Details der Studie wurden in der Zeitschrift veröffentlicht, Zelle.
Studienzusammenfassung: Während CRISPR-Screens helfen, Gene aufzudecken, die viele zelleigene Prozesse regulieren, sind bestehende Ansätze suboptimal, um extrazelluläre Genfunktionen zu identifizieren, insbesondere im Gewebekontext. Hier haben wir einen Ansatz für räumliche funktionelle Genomik namens Perturb-map entwickelt. Wir haben Perturb angewendet-map, um Dutzende von Genen parallel in einem Lungenkrebs-Mausmodell auszuschalten und gleichzeitig zu bewerten, wie jeder Knockout das Tumorwachstum, die Histopathologie und die Immunzusammensetzung beeinflusst.Darüber hinaus haben wir Perturb-map und räumliche Transkriptomik für eine unvoreingenommene Analyse von CRISPR-editiert gepaartWir fanden heraus, dass bei Tgfbr2-Knockout-Tumoren die Tumormikroumgebung TME in einen fibro-muzinösen Zustand umgewandelt wurde und T-Zellen ausgeschlossen wurden, gleichzeitig mit hochreguliertem TGFβ und TGFβ-vermittelter Fibroblastenaktivierung, was auf einen TGFβ-Rezeptorverlust auf Krebszellen hinweisterhöhte TGFβ-Bioverfügbarkeit und seine immunsuppressiven Wirkungen auf die TME.Diese Studien etablieren eine Perturb-Map für funktionelles GenoMikrofone innerhalb des Gewebes mit Einzelzellauflösung bei erhaltener räumlicher Architektur und geben Einblick, wie die TGFβ-Reaktionsfähigkeit von Krebszellen die TME beeinflussen kann.