Nuove genomica approccio basato per capire l'origine di sottogruppi di cancro

Giugno 4, 2016 Admin Salute 0 2
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Gli scienziati hanno da tempo riconosciuto che i tumori possono avere lo stesso aspetto al microscopio, ma portare diverse mutazioni, rispondere in modo diverso al trattamento e portare a risultati molto diversi per i pazienti. Ora St Jude ricercatori hanno sviluppato un nuovo approccio che utilizza le informazioni genomico da specie diverse di comprendere la biologia che guida la formazione di questi differenti sottotipi tumorali.

L'approccio è stato sviluppato studiando un tumore chiamato ependimoma che colpisce il cervello e le spine di bambini e adulti, ma può anche tradurre in altre forme di cancro. La ricerca dimostra per la prima volta che gli ependimomi in diverse regioni del sistema nervoso sorgere quando sottotipi di cellule staminali trovano lì acquisire mutazioni specifiche. La ricerca ha anche portato alla scoperta del primo gene, chiamato EphB2, dimostrato di provocare ependimoma e ha creato il primo modello di laboratorio accurate di questa malattia. La ricerca è stata pubblicata sulla pubblicazione online della rivista scientifica Nature ed è stato scritto da Richard Gilbertson, MD, Ph.D., membro del St Jude Dipartimento di Neurobiologia dello sviluppo e Oncologia.

"L'approccio che abbiamo sviluppato fornisce un modo flessibile per gli scienziati di tutto il mondo per verificare l'ipotesi che i sottoinsiemi di diversi tipi di cancro sorgono quando particolari mutazioni si verificano in particolari tipi di cellule", Gilbertson ha detto. "Perché i modelli di laboratorio sviluppati da questo approccio modellare accuratamente sottogruppi di pazienti, che possono poi essere utilizzati per sviluppare e adattare nuovi trattamenti efficaci per questi pazienti."




Il progetto si basa sul precedente lavoro da laboratorio Gilbertson nel ruolo che le cellule staminali normali giocano nel cancro. Il corpo si basa sulle cellule staminali, che possono dividersi e assumere funzioni più specializzate, per mantenere gli organi riparati e che operano senza intoppi. La ricerca ha incluso scienziati provenienti da sette istituti negli Stati Uniti, Canada e Gran Bretagna.

Per questo studio, i ricercatori si sono riuniti 204 ependimomi da pazienti negli Stati Uniti, Canada ed Europa per condurre l'analisi più completa finora del genoma ependimoma. I ricercatori hanno trovato il modello di guadagno o la perdita di DNA diversa a seconda della posizione della ependimoma nel cervello o della colonna vertebrale e scoperto nove sottotipi della malattia. L'analisi ha anche identificato più di 200 geni potenzialmente importante per innescare il tumore o aiutare la diffusione del cancro. La lista comprendeva EphB2, un gene che regola la divisione cellulare staminali ed è stato recentemente legata a tumori intestinali. In questo studio, i ricercatori legati EphB2 a un solo sottotipo ependimoma.

I ricercatori hanno seguito anche le diverse popolazioni di cellule staminali che danno origine a ependimomi. Utilizzando un algoritmo sviluppato da Pounds Stanley, Ph.D., membro associato presso il Dipartimento di Biostatistica St. Jude, i ricercatori hanno confrontato i modelli di espressione genica in ependimomi umani con l'espressione genica in cellule staminali provenienti da diverse regioni del sistema nervoso sia embrionale e topi adulti. Lo strumento matematico ha permesso per la prima volta di confrontare modelli di espressione genica globale tra le specie.

L'esercizio collegato un sottotipo di cancro umano con una particolare sottopopolazione di sistema nervoso del mouse o le cellule staminali neurali. Le cellule staminali anche mancavano i geni oncosoppressori Ink4a/Arf. Quando copie extra di EphB2 sono state aggiunte a quelle cellule staminali neurali e le cellule sono state impiantate nei forebrains di topi, la metà dei topi ha sviluppato tumori cerebrali entro 200 giorni. Gli scienziati hanno continuato a mostrare i tumori erano identici a ependimomi umani da diverse misure differenti. Al contrario, non ependimomi sviluppati quando copie extra di EphB2 sono stati inseriti in altre sottopopolazioni di cellule staminali neurali del mouse.

Ulteriori test ha rilevato che il modello ependimoma del mouse corrisponde un solo sottotipo di ependimomi umani ma nessun altra forma di tumori comuni del cervello umano.

Altri autori dello studio sono Robert Johnson, Karen Wright, Helen Poppleton, Kumarasamypet Mohankumar, David Finkelstein, Elsie Bianco, Christopher Eden, Twala Hogg, Geoffrey Neale, Yong-Dong Wang, Jennifer Atkinson, Mariko DeWire, Tanya Kranenburg, Thomas Merchant, Fredrick Boop, Robert Sanford, Amar Gajjar e David Ellison, tutte di San Giuda; Vikki Rand, Università di Newcastle upon Tyne, UK; Sarah Leary, Ospedale dei bambini di Seattle; Paul Northcott, Stephen Mack e Michael Taylor, tutto l'Ospedale per i bambini malati, Toronto; Beth Coyle e Richard Grundy, entrambi dell'Università di Nottingham, UK; Yancey Gillespie, University of Alabama, Birmingham; e Jeffrey Allen, New York University Langone Medical Center, New York.

Il lavoro è stato supportato in parte dal National Institutes of Health, il Collaborative Research Network ependimoma e ALSAC.

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