Spalis yra supratimo apie krūties vėžį mėnuo, o Naujosios Meksikos universiteto Visapusiško vėžio centro biologas, mokslų daktaras Curtas Hinesas paskelbė porą straipsnių, kuriuose išsamiai aprašomos 12 pagrindinių žmogaus krūties ląstelių tipų.
„Mes stengiamės suprasti visus skirtingus ląstelių tipus, kurie bendradarbiauja ir koordinuoja audinių funkciją, – sako jis, – ir kaip šie procesai gali suklysti auglyje.”
Per pastaruosius kelis dešimtmečius krūties vėžys tapo pagrindine moterų mirčių nuo vėžio priežastimi ir nusileidžia tik plaučių vėžiui. Iš visų vėžio tipų, kurie kasmet diagnozuojami moterims, trečdalis bus krūties vėžys, o tikimybė, kad moteris susirgs krūties vėžiu per savo gyvenimą, yra viena iš aštuonių.
Nacionalinio vėžio instituto duomenimis, nuo 75% iki 80% krūties vėžio atvejų turi luminalinių epitelio ląstelių, kurios yra specialios ląstelės, sudarančios krūties pieno latakus, požymių. Šio tipo vėžys vadinamas latakų adenokarcinoma.
Organai ir audiniai susideda iš skirtingų tipų ląstelių, kurios kartu sudaro funkcinį vienetą. Ši normali ląstelių tipų pusiausvyra sutrinka navikuose. Šios kitos ne vėžinės ląstelės daro įtaką navikų elgesiui.
„Jūs turite žinoti visus audinių ląstelių tipus“, – sako Hinesas. „Navikai yra audinių ligos. Tikrai reikia suprasti visus žaidėjus.”
Pastaruosius 10 metų Hineso laboratorija kaupia informaciją apie žmogaus krūties audinio ląstelių tipus. Neseniai jis ir jo komanda paskelbė keletą dokumentų apie savo darbą.
Pirmasis dokumentas „Išsamus žmogaus krūties ląstelių tipų identifikavimas, išskyrimas ir kultūra“, paskelbtas m Biologinės chemijos žurnalasaprašo procesą, kurį jie naudojo identifikuodami, išgrynindami ir augindami kiekvieną pagrindinį žmogaus krūties ląstelių tipą. Antrasis dokumentas „Dvylikos pagrindinių žmogaus krūties ląstelių tipų transkriptominė analizė atskleidžia ląstelių ir audinių funkcijos mechanizmus“ spaudoje PLOS biologijalabai išsamiai aprašo kiekvieną iš 12 pagrindinių žmogaus krūties ląstelių tipų.
Hinesas naudojo neligotą krūties audinį, kuris buvo išmestas atliekant krūtų mažinimo operacijas. Tada jis naudojo dvi skirtingas technologijas – srauto citometriją ir RNR sekos nustatymą, kad surastų, atrinktų ir apibūdintų ląstelių tipus tuose audinių mėginiuose.
Hinesas pradėjo savo darbą naudodamas audinių dažymą ir srauto citometriją, kuri gali analizuoti šimtus tūkstančių ląstelių pagal jų specifinius bruožus, naudodama UNM visapusio vėžio centro srauto citometrijos bendrus išteklius.
Atrakinęs specifinių antikūnų derinį, reikalingą visiems ląstelių tipams aptikti, jis ir jo komanda panaudojo srauto rūšiavimą, kad išskirtų skirtingus krūties ląstelių tipus. Tada jie naudojo RNR sekos nustatymą, kad išanalizuoti kiekvieno ląstelių tipo RNR nuorašus.
RNR sekos nustatymas nustato visų skirtingų ribonukleino rūgšties (RNR) transkriptų sekas ląstelėje. RNR nuorašai yra molekulės, nukopijuotos iš DNR genomo. Šie nuorašai turi baltymų, kurie atlieka ląstelės procesus, kodą; jie apibrėžia to ląstelių tipo prigimtį ir savybes.
„Kiekviena individo ląstelė turi tą pačią DNR, – sako Hinesas, – bet jos neturi tos pačios RNR. Ir būtent RNR nurodo ląstelei, ką daryti, kokia jų funkcija.”
Srauto citometrija leido Hines nustatyti 12 skirtingų ląstelių tipų, sudarančių krūtį. Jis ir jo komanda išgrynino kiekvieną ląstelių tipą, kad galėtų juos išsamiau ištirti. Vadovaudamiesi RNR nuorašų skirtumais, jie atidžiai ištyrė kiekvieno ląstelių tipo biologinį pobūdį.
Gauta informacija buvo didžiulė, nes buvo nustatyta, kad kiekvienas ląstelių tipas išreiškia daugiau nei 20 000 atskirų genų. Tarp savo išvadų Hinesas ir jo komanda atrado retą epitelio ląstelių tipą, kuris, atrodo, turėjo kamieninių ląstelių savybių. Kamieninės ląstelės turi galimybę subręsti į įvairių tipų ląsteles ir tarnauti kaip kūno atkūrimo sistemų dalis.
Norint toliau tirti, kaip ląstelės funkcionuoja, reikėjo išlaikyti ląsteles gyvas laboratorijoje – auginant jas plastikiniuose audinių induose su ląstelių terpe – cukrų, aminorūgščių, vitaminų ir serumo mišiniu.
Hinesas ir jo komanda sukūrė ląstelių modelius iš beveik visų ląstelių tipų, išplėtė du ar tris, kurie dažniausiai naudojami krūtų tyrimuose. Jų ląstelių modeliai auginami laboratorijoje, o šios ląstelės išlaiko charakteristikas, kurias turi organizme.
Šie ląstelių modeliai leis mokslininkams ištirti skirtingų ląstelių tipų elgesį ir ištirti, kaip kiekvienas ląstelių tipas gali prisidėti prie piktybinio naviko formavimosi proceso.
Ląstelių tipai ir jų aprašymai yra apibendrinti paskelbtuose dokumentuose, o visus duomenis apie kiekvieną tipą galima rasti internete.
„Mes tikrai bandėme suprasti kiekvieno ląstelių tipo esmę“, – sako Hinesas. „Yra tiek daug informacijos.”
Hinesas teigia, kad ši nuoroda gali padėti biologams, norintiems suprasti, ką veikia visų tipų ląstelės žmogaus krūtyje ir kaip šių ląstelių pusiausvyros sutrikimas gali sukelti vėžį.
Hinesas ir jo komanda dabar tiria pericitus ir kaip šios ląstelės gali paveikti krūties navikų augimą. Jie taip pat naudoja krūties ląstelių nuorodą, kad ištirtų, kaip krūties ląstelės veikia jų mikroaplinką ir kokią įtaką jų mikroaplinka.
Vienos ląstelės RNR sekos nustatymo galimybės UNM vėžio centro Analitinės ir transliacinės genomikos bendrame šaltinyje leido dr. Hinesui ištirti krūties pericitų populiacijos heterogeniškumą. Kitu jų pasiūlymu dėl dotacijos siekiama išsiaiškinti pericitų indėlį į krūties piktybinius navikus.
„Žinome, kad mikroaplinkos trikdymas gali paskatinti naviko augimą“, – sako Hinesas, tačiau jis taip pat stebisi, kad daugelis vėžio ląstelių nevirsta navikais. „Nuostabu, kad mūsų audiniai veikia taip, kaip veikia.