Учёные создали атлас раковых клеток у детей

Международной группе исследователей с помощью мультиомного анализа удалось создать атлас раковых клеточных линий у детей. Полученная информация позволит изучать механизмы развития раковых клеток, выявлять мишени для терапии и биомаркеры ответа на лечение. Результаты работы опубликованы в журнале Cancer Cell. «Теперь нам известно, что злокачественные новообразования у маленьких пациентов имеют значимые отличия от рака у взрослых (даже если они возникают в тех же тканях). Это говорит о необходимости разработать новые подходы к лечению злокачественных новообразований у детей», – говорит ведущий автор исследования Рон Файрштейн (Ron Firestein), научный сотрудник отдела молекулярной и трансляционной медицины Центра исследований рака Университета Монаш (Monash University's Centre for Cancer Research and its molecular and translational science department). В исследовании применялись современные высокотехнологичные методы: полногеномное секвенирование, секвенирование РНК, анализ профилей метилирования, функциональный анализ генов, технология CRISPR, исследование малых молекул. В результате учёные составили генетические профили для 261 линии опухолевых клеток: 182 клеточные линии были профилированы с помощью подходов мультиомного анализа с последующими функциональными и фармацевтическими исследованиями. Клеточные линии были представлены: 18 разными видами рака головного мозга у детей, саркомой, а также другими видами рака, включая 31 клеточную линию глиомы взрослых пациентов, линии фибробластов пациентов с онкологическими заболеваниями разного возраста, а также клеточными линиями, полученными из образцов мозга и костей людей контрольной группы. «Мы провели различные генетические исследования опухолевых клеток и проанализировали клинические особенности течения рака у детей, это позволило усовершенствовать классификацию детских злокачественных новообразований. Затем мы изучили молекулярные особенности полученных моделей при воздействии лекарственных препаратов. Таким образом удалось идентифицировать мишени и выявить биомаркеры эффективного лечения. В результате мы создали Атлас раковых клеток у детей (Childhood Cancer Model Atlas), который является уникальным ресурсом сотен клеточных линий рака», – сказал Файрштейн. Для определения терапевтических мишеней и биомаркеров исследователи применили алгоритмы машинного обучения и прогностического моделирования. Учёным удалось выявить характерные для детского рака изменения, возникающие при воздействии на известные онкогены и гены-супрессоры опухолевого роста. Также были описаны различные особенности эпигенетической регуляции, механизмов антиапоптоза и функционирования рецепторов с тирозинкиназной активностью в злокачественных новообразованиях у детей. В атипичных тератоидно-рабдоидных опухолях исследователи обнаружили мутации гена KMT2A – прицельное воздействие на них может повлиять на процесс развития рака. Для диффузной срединной глиомы оказались характерны изменения в гене HDAC2, которые связаны с гистоном H3.3-K27M: это позволяет предположить, что подобные новообразования могут реагировать на HDAC2-ингибиторы. «Мы выяснили, что биомаркеры терапевтического ответа у взрослых, как правило, не являются прогностическими для детского рака, это говорит о необходимости дополнительных крупномасштабных исследований в педиатрии, которые будут направлены на разработку методов таргетной терапии. Созданный атлас имеет важное значение для дальнейших клинических исследований и поиска новых подходов к лечению рака у детей», – пишут авторы. Также в ходе работы были выявлены потенциальные гены-биомаркеры, например ген PDGFRA, демонстрирующий изменение экспрессии при воздействии одного или нескольких препаратов. «Полученные результаты изменили представление о специфических молекулярных процессах, характерных для опухолей у детей, и открыли новые терапевтические возможности», – пишут авторы. Атлас опухолевых клеток у детей доступен на онлайн-портале, в работе которого задействован искусственный интеллект, это позволяет быстро анализировать информацию и выполнять аналитические запросы по разным наборам данных. «Мы предполагаем, что этот ресурс будет использоваться учёными и врачами для формулирования и проверки гипотез о молекулярных особенностях и терапевтических воздействиях при различных типах рака у детей», – сказал Файрштейн. Источник: https://www.genomeweb.com/sequencing/pediatric-cancer-cell-atlas-uncovers-clues-about-cancer-drivers-treatment-targets#.ZC_iWXZBxPZ