La quimioterapia actúa atacando las células que se dividen rápidamente dentro del cuerpo. Pero pequeñas bolsas de células cancerosas pueden resistir su ataque, permitiendo que el cáncer eventualmente regrese.
Obtener una mejor comprensión de por qué algunas células cancerosas sobreviven mientras que otras mueren es fundamental para que la quimioterapia sea más eficaz, dice Jun Hee Lee, Ph.D., investigador del cáncer en el Centro Oncológico Rogel de la Universidad de Michigan.
Utilizando una técnica llamada secuenciación de ARN unicelular, un equipo de investigación de la UM pudo mostrar por primera vez cómo las células individuales dentro de una sola población de células cancerosas responden de manera diferente al daño del ADN causado por la quimioterapia. Las respuestas, encontraron, se dividen en tres grupos: genes activadores que controlan la muerte celular, la división celular o la respuesta al estrés, según los hallazgos publicados en Informes de celda .
"En conjunto, observamos que las células con destinos diferentes en realidad tenían conjuntos completamente distintos de genes activados y que estos 'paisajes transcriptómicos' diferentes dictan el destino de las células después del daño del ADN por la quimioterapia", dice Lee, coautor principal del estudio.y profesor asociado de fisiología molecular e integrativa en Michigan Medicine.
Si bien el ADN contiene el manual de instrucciones completo para la célula, las secuencias que se transcriben en ARN cuentan la historia de qué genes se activan o desactivan en un momento dado, es decir, qué conjuntos de instrucciones individuales se están siguiendo.El transcriptoma es el conjunto completo de estas secuencias de ARN dentro de una célula determinada.
Aplicación de técnicas unicelulares
Entre los científicos, el análisis unicelular se compara con frecuencia con un batido de frutas, señala Lee. Muchos tipos de estudios miden características o respuestas en un grupo de células, una mezcla de actores individuales que contribuyen a un todo mayor, como la fruta enun batido. Esto puede proporcionar información útil, pero también puede ocultar las diferencias entre los contribuyentes individuales: el equivalente a nivel celular de las fresas, los arándanos y los plátanos en el batido. Las técnicas unicelulares permiten eliminar esas diferencias individuales.
El estudio analizó más de 10,000 células de tres líneas celulares de cáncer de colon. Las células se expusieron al agente de quimioterapia fluorouracilo, que se usa comúnmente contra el cáncer de colon y otros tipos de cáncer. Algunas de las observaciones se replicaron con técnicas adicionales y diferentesmedicamentos de quimioterapia.
"Anteriormente, el consenso científico era que el daño del ADN conduce a una respuesta transcripcional bastante uniforme, que conduce a diferentes destinos celulares de forma pasiva, según los niveles dados de expresión génica en la célula", dice Lee. "En contraste, descubrimos que los diferentes genes de respuesta al daño del ADN a menudo se regulaban positivamente solo en el subconjunto de células que comparten un destino celular en particular ".
El grupo está llevando a cabo una investigación en curso para comprender qué factores hacen que algunas células tengan un destino y otras tengan un destino diferente.
"Si nos enteramos de que existe una determinada subpoblación de células con características específicas que les permiten sobrevivir a la quimioterapia cuando otras células mueren, entonces los científicos podrían buscar formas de atacar esas células específicamente", dice Lee.
Poner los datos a disposición de otros investigadores
El equipo de investigación, que fue codirigido por Hyun Min Kang, Ph.D., profesor asociado de bioestadística en la Escuela de Salud Pública, también está poniendo sus datos a disposición en línea para otros investigadores.
"Por ejemplo, otros científicos pueden examinar cómo se expresan genes individuales en células individuales antes y después de los tratamientos de quimioterapia. Y cómo la expresión genética específica se correlaciona con la dosis de quimioterapia o con la expresión de otros genes", dice Kang.Los investigadores también pueden utilizar la herramienta en línea para probar nuevas hipótesis y generar nuevos datos y, por lo tanto, tiene el potencial de acelerar la investigación futura sobre las respuestas al daño del ADN ".
Este trabajo fue apoyado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud R01DK102850, R01DK114131, U01HL137182, P30AG024824, P30DK034933, P30DK089503, P30CA046592, la Iniciativa Chan Zuckerberg, la Iniciativa MCuboed de UM,
Beca y Premio de Investigación Piloto de la Asociación Americana para el Estudio de Enfermedades Hepáticas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Michigan - Universidad de Michigan . Original escrito por Ian Demsky. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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