Johnso Hopkinso Kimmelo vėžio centro Sol Goldmano kasos vėžio tyrimų centro mokslininkai sukūrė 3D genomo profiliavimo metodą, skirtą mažiems ikivėžiniams kasos pažeidimams, vadinamiems kasos intraepitelinėmis neoplazijomis (PanIN), kurie sukelia vieną agresyviausių ir mirtinų kasos vėžio atvejų. .
Paskelbta gegužės 1 d Gamtarezultatai pateikia iki šiol išsamiausią 3D ikivėžinių žmogaus kasos pažeidimų žemėlapį, padėjusį pagrindą būsimam ankstyvam kasos latakų adenokarcinomos (PDAC) ir kitų kasos vėžio tipų nustatymui.
„Nedaug žmonių iš tikrųjų suserga kasos vėžiu, todėl buvome šokiruoti, kai įprastuose kasos regionuose radome daug ikivėžinių ligų, arba PanIN“, – sako Laura Wood, medicinos mokslų daktarė, patologijos ir onkologijos docentė. Kimmel vėžio centras ir Johns Hopkins universiteto medicinos mokykla ir vienas iš vyresniųjų tyrimo autorių. „Šis tyrimas atskleidžia tai, ko mes dar nežinome apie normalų senėjimą, ir kelia esminius klausimus apie tai, kaip vėžys atsiranda žmogaus kasoje.”
Tyrimui kartu vadovavo Alicia Braxton, DVM, daktarė, Johnso Hopkinso universiteto medicinos mokyklos doktorantė, ir Ashley Kiemen, mokslų daktarė, medicinos mokyklos patologijos docentė.
Dėl mažo dydžio PanIN yra sudėtinga aptikti ir jų negalima nustatyti atliekant tipinį radiologijos tyrimą. Klinikoje tai dažnai reiškia, kad tuo metu, kai pacientams diagnozuojamas vėžys, pvz., PDAC, vėžys jau yra pasiekęs pažengusią stadiją ir metastazavęs į kitus organus.
Esami 2D histologinio dažymo metodai, kurių metu audiniai yra plonai pjaustomi, dažomi ir tiriami mikroskopu, suteikia tik ribotą PanIN vaizdą, todėl mokslininkai nežino apie jų kilmę ir kaip jie sukelia vėžį. Norėdami geriau apibūdinti PanIN, mokslininkai sukūrė 3D metodą.
Plonai supjaustę ir nudažę audinį iš 38 normalių kasos mėginių ant šimtų nuoseklių 2D skaidrių, mokslininkai sukūrė CODA, mašininio mokymosi vamzdyną, skirtą analizuoti ir rekonstruoti skaidrių vaizdus į skaitmeninius 3D vaizdus.
3D rekonstrukcijos atskleidė sudėtingus tarpusavyje sujungtų PanIN tinklus, kurių vidutinė bendra našta yra 13 PanIN vienam kubiniam centimetrui ir diapazonas nuo 1 iki 31 PanIN vienam kubiniam centimetrui. Atrodė, kad pacientams, sergantiems PDAC kituose kasos regionuose, PanIN našta buvo didesnė nei tiems, kurie sirgo neduktine liga, nors tai nebuvo statistiškai reikšminga.
Tyrėjai toliau ištyrė aštuonis mėginius, atlikdami 3D valdomą mikrodissekciją ir konkrečių PanIN DNR seką. Genominė analizė atskleidė, kad tinklus sudaro genetiškai skirtingi PanIN, kuriuos lemia skirtingos genų mutacijos, pavyzdžiui, vėžį sukeliančio geno Kirsten žiurkės sarkomos viruso (KRAS), kuris randamas daugumoje kasos vėžio atvejų, mutacijos.
Išvada, kad daugybė ikivėžinių pakitimų atsirado dėl nepriklausomų mutacijų, yra kažkas, ko dar nebuvo pastebėta kituose organuose, sako Woodas, „tačiau dabar, kai žinome, kad yra PanIN, galime stengtis juos nukreipti, pavyzdžiui, per KRAS“.
Nors CODA dar negalima naudoti diagnostinėje aplinkoje, vienas iš jo pranašumų yra tai, kad jį galima pritaikyti bet kokiam audiniui, ligai ar modelio organizmui, sako Kiemen.
„Tai tik pradžia“, – sako ji. „Norime ir toliau tirti, ką tai reiškia kitų organų audinių kontekste. Jei normalus audinys turi tūkstančius PanIN, tai kaip nustatyti, kurie iš jų yra kliniškai svarbūs ligai, o kurie ne?”
„Vienas iš būdų, kaip galime pakeisti didžiausią vėžiu sergančių žmonių skaičių, yra prevencija, o pirmasis žingsnis yra geriau suprasti ankstyvuosius vėžio pirmtakus naudojant išsamius ir anatominius molekulinius žemėlapius“, – priduria Wood. „Kol nežiūri 3D formatu, nežinai, ko tau trūksta“.