Comprender la nueva fase de reposo de las células madre podría ayudar a dormir a los tumores de glioma



Christopher Plaisier, profesor asistente de ingeniería biomédica en las Escuelas de Ingeniería Ira A. Fulton de la Universidad Estatal de Arizona, y Samantha O’Connor, estudiante de doctorado en ingeniería biomédica en el Laboratorio Plaisier, lideran la investigación sobre una nueva etapa de la célula madre ciclo de vida que podría ser la clave para desbloquear nuevos métodos de tratamiento del cáncer de cerebro. Su trabajo fue publicado recientemente en la revista de investigación Biología de sistemas moleculares.

“El ciclo celular es algo tan bien estudiado y, sin embargo, aquí lo estamos viendo de nuevo por enésima vez y aparece una nueva fase”, dice Plaisier. “La biología siempre tiene nuevos conocimientos que mostrarnos, solo hay que mirar”.

La chispa de este descubrimiento vino a través de una colaboración con Patrick Paddison, profesor asociado en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson en Seattle, y el Dr. Anoop Patel, profesor asistente de cirugía neurológica en la Universidad de Washington que también participa en el Fred Centro de Investigación del Cáncer Hutchinson.

El equipo de Paddison pidió a Plaisier que le ayudara a analizar los datos de sus células madre cerebrales caracterizados a través de un proceso llamado secuenciación de ARN unicelular.

“Esos datos resultaron ser bastante sorprendentes”, dice Plaisier. “Se trazó en este hermoso patrón circular que identificamos como todas las diferentes fases del ciclo celular”.

O’Connor desarrolló una nueva herramienta de clasificación del ciclo celular, llamada ccAF, o ciclo celular ASU / Fred Hutchinson para representar la colaboración entre las dos instituciones, que analiza más de cerca y de “alta resolución” lo que está sucediendo dentro de los ciclos de crecimiento. de células madre e identifica genes que pueden usarse para rastrear el progreso a través del ciclo celular.

“Nuestro clasificador se adentra más en el ciclo celular porque podría haber piezas que capturamos y que tengan implicaciones importantes para la enfermedad”, dice O’Connor.

Cuando Plaisier y O’Connor utilizaron la herramienta ccAF para analizar los datos celulares de los tumores de glioma, encontraron que las células tumorales se encontraban a menudo en el estado de crecimiento Neural G0 o G1. Y a medida que los tumores se vuelven más agresivos, cada vez quedan menos células en el estado neural G0 en reposo. Esto significa que cada vez más células proliferan y hacen crecer el tumor.

Correlacionaron estos datos con el pronóstico de los pacientes con glioblastoma, un tipo de tumor cerebral particularmente agresivo. Aquellos con niveles más altos de G0 neural en las células tumorales tenían tumores menos agresivos.

También encontraron que el estado inactivo Neural G0 es independiente de la tasa de proliferación de un tumor o de la rapidez con que sus células se dividen y crean nuevas células.

“Ese fue un hallazgo interesante de nuestros resultados, que la inactividad en sí misma podría ser un proceso biológico diferente”, dice Plaisier. “También es un punto potencial donde podríamos buscar nuevos tratamientos farmacológicos. Si pudiéramos empujar más células a ese estado inactivo, los tumores se volverían menos agresivos”.

Los tratamientos actuales con medicamentos contra el cáncer se centran en matar las células cancerosas. Sin embargo, cuando las células cancerosas mueren, liberan restos celulares en el área circundante del tumor, lo que puede hacer que las células restantes se vuelvan más resistentes a los medicamentos.

“Entonces, en lugar de matar las células, si las ponemos a dormir, podría ser una situación mucho mejor”, dice Plaisier.

Con su herramienta ccAF, también pudieron encontrar nuevos estados al principio y al final del ciclo celular que existen entre los estados comúnmente conocidos. Estos son algunos de los temas de su próxima fase de investigación.

“Estamos empezando a pensar en formas de profundizar en ellos y aprender más sobre la biología de la entrada y salida del ciclo celular porque esos son puntos potencialmente realmente importantes donde las células pasarán al estado G1 o G0”, Plaisier. dice.

Averiguar qué desencadena que una célula ingrese al ciclo de división o permanezca en un estado de reposo G0 podría ayudar a comprender los procesos detrás del crecimiento tumoral.

“La característica principal de cualquier cáncer es que las células están proliferando”, dice Plaisier. “Si pudiéramos entrar allí y averiguar cuáles son los mecanismos, ese podría ser un lugar para frenarlos”.

Plaisier y O’Connor están haciendo que la herramienta de clasificación ccAF sea de código abierto y esté disponible en una variedad de formatos para cualquiera que estudie datos de secuenciación de ARN de una sola célula para facilitar el proceso de estudio de los ciclos celulares.

Fuente:

Referencia de la revista:

O’Connor, SA, et al. (2021) Neural G0: un estado similar al de reposo que se encuentra en las células derivadas del neuroepitelio y el glioma. Biología de sistemas moleculares. doi.org/10.15252/msb.20209522.

.



Source link