Naujas ikiklinikinis modelis, naudojant pažangią technologiją CRISPR, leidžiančią mokslininkams iškirpti ir redaguoti genus, Weill Cornell medicinos tyrėjams ir jų kolegoms suteikė gilesnę įžvalgą apie prostatos vėžio plitimą ar metastazavimą.
Tyrime, paskelbtame rugsėjo 23 d Vėžio atradimas, mokslininkai nubrėžė sudėtingus būdus, kuriais prostatos vėžio metastazavusios ląstelės keliauja per kūną.
„Naudodami virtualius žemėlapius galime atskleisti paslėptus metastazių kelius, vieną dieną nukreipdami mus į naujus gydymo būdus, kurie galėtų užkirsti kelią vėžiui“, – sakė vyresnysis tyrimo autorius dr. Dawid Nowak, medicinos farmakologijos docentas ir Walter B. Wriston medicinos mokslininkas Weill Cornell Medicine.
Prostatos vėžio metastazių įtaka
Maždaug 12% vyrų per savo gyvenimą diagnozuojamas prostatos vėžys. Amerikos vėžio draugija prognozuoja, kad 2024 m. Jungtinėse Valstijose nuo šios ligos mirs apie 35 250 žmonių.
„Prostatos vėžys, plintantis į plaučius, kepenis ir kaulus, turi didžiausią įtaką išgyvenimui“, – sakė tyrimo pagrindinis autorius dr. Ryanas Serio, Weill Cornell Medicine medicinos mokslų daktaras. Kai prostatos vėžys apsiriboja pirminiu naviku, išgyvenamumas yra beveik 100%. Kai vėžys išplinta arba metastazuoja, paciento išgyvenimo tikimybė sumažėja iki mažiau nei 40%.
Geresnis prostatos vėžio metastazių supratimas atveria galimybes geresniam gydymui, sakė dr. Nowak, kuris taip pat yra trijų institucijų daktaro laipsnio docentas. Kompiuterinės biologijos ir medicinos programa ir Weill Cornell Medicine Sandros ir Edwardo Meyer vėžio centro narys.
Inovatyvus modelis
Siekdama ištirti prostatos vėžio vystymąsi ir plitimą, tyrėjų komanda sukūrė naują pelės modelį, pavadintą EvoCaP. Be dr. Nowak ir Serio, Dr. Christopheris Barbieri, Weill Cornell Medicine urologijos docentas ir dr. Adamas Siepelis ir Arminas Schebenas, Cold Spring Harbor laboratorijos skaičiavimo biologai, prisidėjo prie projekto.
Tyrėjai 12 savaičių pelėms suleido virusą, skirtą genetinei informacijai pernešti į prostatą. Viruse buvo nurodymų ištrinti du auglio slopinimo genus, taip skatinant prostatos vėžio augimą ir plitimą, ir įvesti „brūkšninį kodą“ arba unikalų genetinį žymeklį, kurį vėliau būtų galima redaguoti naudojant CRISPR technologiją.
Kartu su tokiais įrankiais kaip genetinė sekos nustatymas ir bioliuminescencinis vaizdavimas, šis brūkšninis kodas leido tyrėjams sekti prostatos vėžio klonų kilmę ir judėjimą – ląsteles, atsirandančias iš pirminės vėžio ląstelės, turinčios tos pačios genetinės mutacijos ir kurios auga, dauginasi ir plinta. Jie stebėjo klonus, kol pelėms suėjo iki 60 savaičių.
„Naudodami brūkšninį kodą, galėjome sekti klonines ląsteles, kai jos plinta į skirtingas metastazavusias vietas visame kūne“, – sakė daktaras Serio. Tyrėjai sugebėjo tiksliai nustatyti klonines ląsteles, atsakingas už vėžio plitimą, ir jų plitimo būdus.
Pavyzdžiui, jie pastebėjo, kad nors pirminiame auglyje buvo daug prostatos vėžio ląstelių, dauguma metastazių prasidėjo nuo nedidelio skaičiaus agresyvių klonų, pasitraukusių iš naviko į kaulus, kepenis, plaučius ir limfmazgius.
Jie taip pat pastebėjo, kad kai dauguma vėžio ląstelių išplito į organą, jos greičiausiai ten pasiliks, o ne išplis į kitą sritį, o tik kelios glaudžiai susijusios ląstelės paskatins papildomą plitimą. „Šie plitimo modeliai arba sėjimo topologijos pelėse atspindi tai, kas buvo pastebėta ir žmonėms”, – sakė dr. Serio.
„Mums labai patiko, kad mūsų modelių metastazių keliai iš dalies taip gerai sutapo su žmogaus vėžiu“, – sakė daktaras Nowak. „Naudodami savo metodus metastazavusių ląstelių trajektorijoms nustatyti, galime puikiai suprasti, kaip šis mirtinas vėžys plinta.