Ein nie-vor-gesehen-Zelle Staat kann erklären, Krebs die Fähigkeit zu widerstehen, Drogen

Ein nie-vor-gesehen-Zelle Staat kann erklären, Krebs die Fähigkeit zu widerstehen, Drogen

Krebs das Händchen für die Entwicklung von Resistenz gegen Chemotherapie wurde lange Zeit ein großes Hindernis für dauerhaften Remissionen oder Kuren. Während die Tumoren schrumpfen bald nach der Chemotherapie, viele Male, die Sie schließlich wieder wachsen.

Wissenschaftler einmal gedacht, dass einzigartige genetische Mutationen in Tumoren Unterlage dieser Resistenzen. Aber mehr und mehr, Sie werfen Ihre Augen auf andere, nongenetic Veränderungen in Krebszellen zu erklären, Ihre Anpassungsfähigkeit.

Zum Beispiel, eine Möglichkeit, dass die Krebszellen entwickeln Resistenzen, indem Sie Ihre Identität. Eine Prostata-Krebs-Zelle, die empfindlich auf Hormon-blockierende Therapie kann morph in eine Zelle geben, die nicht erfordert, die hormone für Ihr Wachstum.

Anstatt bestimmte Mutationen, die Sie dazu treiben, Identität ändert sich, wie diese zustande kommen durch Veränderungen in der gen-expression—Zellen drehen bestimmte Gene an-oder ausschalten. Als Ergebnis dieser änderungen, ein einzelner tumor kann sehr unterschiedlich in Ihrer zellulären make-up. Diese Heterogenität schafft Herausforderungen für die Behandlung, da ein einzelnes Medikament ist unwahrscheinlich, um zu arbeiten, gegen so viele verschiedene Zelltypen.

Eine neue Studie von einem team von Wissenschaftler am Sloan Kettering Institute, das Koch Institute for Integrative Cancer Research am MIT, und die Klarman Zelle Sternwarte auf dem Broad Institute, findet, dass dieser tumor Heterogenität zurückgeführt werden können auf eine gemeinsame Quelle: es ist ein besonders flexibles Zell-Zustand, die charakteristisch für eine Teilmenge von Zellen in einem tumor und erzeugt viele andere diverse Zelltypen.

„Die hohe Plastizität der Zelle Stand ist der Ausgangspunkt für einen Großteil der Heterogenität sehen wir in Tumoren“, sagt Tuomas Tammela, ein Assistent Mitglied in der Krebs-Biologie und der Genetik-Programm bei SKI-und den entsprechenden Autor auf dem neuen Papier, veröffentlicht 23 Juli in der Fachzeitschrift Cancer Cell. „Es ist ein bisschen wie eine Kreuzung vieler Straßen: überall dort, Wo eine Zelle will, um am Ende von identity-wise, hat es zu gehen Sie durch diese Zelle Stand.“

Da diese Zelle Staat produziert fast alle zellulären Heterogenität, die sich in Tumoren, ist es ein attraktives Ziel für mögliche Therapien.

Die bestimmten Tumoren die Forscher untersuchten, waren Lungen-Krebs-Tumoren wachsen in Mäusen. Jason Chan, ein Arzt-Wissenschaftler dabei eine Gemeinschaft, in der Tammela-lab und einer der Hauptautoren, sagt, finden Sie diese ungewöhnliche Zelle Stand, war eine überraschung.

„Dieses hoch-Kunststoff-cell Zustand ist etwas völlig neues“, sagt er. „Als wir ihn sahen, wussten wir nicht, was es war, weil es so anders war. Es sah nicht aus wie normale Lungen-Zellen, wo der Krebs herkam, und es hat nicht wirklich wie Lungenkrebs, entweder. Es hatte die Eigenschaften von embryonalen Keim Stammzellen -, Knorpel-Stammzellen und sogar Nieren-Zellen, die alle miteinander vermischt.“

Dennoch haben er und seine Kollegen fanden diese Zellen in jedem tumor untersuchten Sie, welche vorgeschlagen, dass die Zellen etwas biologisch sehr wichtig.

Eine Zelle state road Karte anzeigen

Die Forscher identifizierten diese hoch Kunststoff-Zellen durch den Einsatz einer relativ neuen Labor-Technik, des sogenannten single-cell-RNA-Sequenzierung (scRNA-Seq). Diese Technik ermöglicht es Forschern „Schnappschüsse“ von einzelnen Zellen in “ gen-Ausdruck-profile—offenbart, welche Gene ein-oder ausschalten. Durch die Durchführung scRNA-Seq auf Tumoren, wie Sie wuchs im Laufe der Zeit, Sie waren in der Lage zu sehen, Wann und wie die verschiedenen Zelltypen, die sich über den Verlauf einer tumor-Entwicklung. Aus diesen Daten konnten die Forscher erstellen eine Art Landkarte, welche Zellen kam, aus denen andere Zellen.

„Die Karte enthält die wichtigsten Autobahnen und kleine Pisten“, sagt Dr. Tammela sagt. „Die hohe Plastizität der Zelle Stand, die wir identifiziert sitzt genau in der Mitte der Karte. Es hat eine Menge von Pfaden, die kommen in, und es hat sogar noch mehr Wege coming-out.“

Diese hohe Plastizität Zelle Staates entstanden durchweg in einem tumor-evolution und persistiert während seines Wachstums. In der Tat, Dr. Tammela sagt, „es war die einzige Zelle Stand, die wir gefunden haben, in jedem einzelnen tumor.“

Nicht Stammzellen

Plastizität—die Fähigkeit einer Zelle, die geben Anlass zu anderen Zellen, die mit verschiedenen Identitäten ist ein bekanntes Merkmal von Stammzellen. Stammzellen spielen eine wichtige Rolle in der embryonalen Entwicklung und in die Reparatur von Gewebe. Viele Wissenschaftler glauben, dass Krebs entstehen von bestimmten Krebs-Stammzellen.

Aber Dr. Tammela und Kollegen glaube nicht, dass diese high-Plastizität Zellen sind Stammzellen.

„Wenn wir vergleichen die Genexpression Signatur dieser hoch Kunststoff-Zellen in den normalen Stielen Zellen oder den bekannten Krebs-Stammzellen, die Unterschriften nicht entsprechen. Sie ganz anders Aussehen“, sagt er.

Und im Gegensatz zu Stammzellen, Sie sind da nicht am Anfang einer tumor-Wachstum. Sie nur erst später auftauchen.

Wechsel zu widerstehen, Drogen

Viele Vorherige Studien haben sah für möglich „Resistenz-Mutationen“—sind genetische Veränderungen, die für ein tumor die Fähigkeit zu widerstehen, die Wirkung von Krebs-Medikamenten. Während einige wurden gefunden, mehr Häufig die Grundlage von Widerstand bleibt geheimnisvoll. Die neuen Erkenntnisse bieten einen möglichen Lösung des Rätsels.

„Unser Modell könnte erklären, warum bestimmte Krebs-Zellen sind resistent gegen Therapie und don ‚T haben eine genetische Grundlage für die Resistenz, die wir identifizieren können“, so Dr. Chan sagt.

Wichtig ist, dass es nicht alle Zellen im tumor, die passen, erklärt er. Es ist eine Teilmenge der Krebs Zellen, die nur mehr Plastik, mehr formbar.