Спящие клетки: недавно обнаруженная фаза покоя стволовых клеток может усыпить опухоли головного мозга

Кристофер Плезье, доцент кафедры биомедицинской инженерии инженерных школ Айры А. Фултон в Университете штата Аризона, и Саманта О’Коннор, докторант биомедицинской инженерии в лаборатории Плезье, возглавляют исследования нового этапа развития стволовых клеток. жизненный цикл, который может стать ключом к открытию новых методов лечения рака мозга. Их работа была недавно опубликована в исследовательском журнале Molecular Systems Biology.

« Клеточный цикл — это такая хорошо изученная вещь, и тем не менее, мы смотрим на него снова в сотый раз, и перед нами вырисовывается новая фаза», — говорит Плезье. «Биология всегда может показать нам что-то новое, вам просто нужно посмотреть».

Искра к этому открытию возникла благодаря сотрудничеству с Патриком Паддисоном, доцентом Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле, и доктором Анупом Пателем, доцентом неврологической хирургии Вашингтонского университета, который также участвует в исследовании Фреда Онкологический исследовательский центр Хатчинсона.

Команда Паддисона обратилась к Плезье с просьбой помочь проанализировать данные о стволовых клетках головного мозга, полученные с помощью процесса, называемого секвенированием одноклеточной РНК.

«Эти данные оказались довольно удивительными, — говорит Плезье. «Это отображено в этом красивом круговом узоре, который мы определили как все различные фазы клеточного цикла».

О’Коннор разработал новый инструмент классификатора клеточного цикла, названный ccAF, или ASU клеточного цикла / Фред Хатчинсон, чтобы представить сотрудничество между двумя организациями, — который позволяет более пристально и с высоким разрешением взглянуть на то, что происходит в циклах роста стволовых клеток. клеток и определяет гены, которые можно использовать для отслеживания хода клеточного цикла.

«Наш классификатор все глубже проникает в клеточный цикл, потому что мы можем захватывать фрагменты, которые имеют важные последствия для болезни», — говорит О’Коннор.

Когда Плезье и О’Коннор использовали инструмент ccAF для анализа клеточных данных для опухолей глиомы, они обнаружили, что опухолевые клетки часто находились в состоянии роста Neural G0 или G1. И по мере того, как опухоли становятся более агрессивными, все меньше и меньше клеток остается в состоянии покоя Neural G0. Это означает, что все больше и больше клеток размножаются и увеличивают опухоль .

Они сопоставили эти данные с прогнозом для пациентов с глиобластомой, особенно агрессивным типом опухоли головного мозга. Те, у кого был более высокий уровень нейрального G0 в опухолевых клетках, имели менее агрессивные опухоли.

Они также обнаружили, что состояние покоя Neural G0 не зависит от скорости пролиферации опухоли или от того, насколько быстро ее клетки делятся и создают новые клетки.

«Это был интересный вывод из наших результатов, что покой сам по себе может быть другим биологическим процессом», — говорит Плезье. «Это также потенциальная точка, где мы могли бы искать новые лекарственные препараты. Если бы мы могли перевести больше клеток в это состояние покоя, опухоли стали бы менее агрессивными».

Современные лекарства от рака направлены на уничтожение раковых клеток. Однако, когда раковые клетки убиты, они высвобождают клеточный мусор в окружающую область опухоли, что может привести к тому, что оставшиеся клетки станут более устойчивыми к лекарствам.