Stammzellen, CRISPR und gen-Sequenzierung-Technologie sind die Grundlage der neuen Gehirn-Krebs-Modell

Mit Hilfe gentechnisch hergestellte menschliche pluripotente Stammzellen, University of California San Diego School of Medicine Forscher erstellt eine neue Art von Krebs Modells zur Untersuchung der in-vivo – wie Glioblastom, der häufigsten und aggressivsten form von Hirntumoren, entwickelt und ändert sich im Laufe der Zeit.

„Das von uns entwickelte Stammzellen-Modelle, die CRISPR-entwickelt, um tumor-assoziierte Treiber-Mutationen in Glioblastom, dem harbor im wesentlichen alle Merkmale des Patienten-abgeleiteten Tumoren, einschließlich extrachromosomal DNA-Amplifikation“, sagte co-senior-Autor Frank B. Funari, Ph. D., professor in der Abteilung der Pathologie an der UC San Diego School of Medicine und Leiter des Labors für Tumor-Biologie an der San Diego Zweig des Ludwig Institute for Cancer Research.

„Diese Modelle, oder Avatare wie wir Sie nennen, ermöglichen es uns, die Untersuchung der menschlichen tumor-Entwicklung über lange Zeiträume in vivo, die bisher nicht machbar mit vom Patienten gewonnenem Gewebe-Proben, die bereits harbor andere genetische Veränderungen.“

Die Berichterstattung in der Januar-28, 2020-Ausgabe von „Nature Communications“, verwendeten die Forscher CRISPR Bearbeiten, die genaue Mutationen in einem sonst „normalen“ Genom zu erstellen, die genetischen Voraussetzungen, die Sie befähigen, tumor-Entwicklung. Die daraus resultierende Avatare sind einzigartig, Sie Verhalten sich wie ein Note 4 Gliom—eine schnell wachsende Art von tumor, der beginnt in den Gliazellen des Gehirns—in Ihrem Niveau von Pathologie -, Transkriptom-Signaturen, entwickelt genetischen Veränderungen und die Entwicklung von genetischen Mutationen, wie die Entstehung von extrachromosomal DNA und chromosomale rearrangements.

„Die Ergänzung von Einzel-Zell-RNA-Sequenzierung und computergestützte Werkzeuge ermöglichten die effiziente Analyse von big data, um wirklich zu beurteilen, die überraschend intra-tumor-Heterogenität in unseren Avataren, die repliziert was ist zu sehen in Patienten-Proben“, sagte co-senior-Autor Gene W. Yeo, Ph. D., professor in der Abteilung der Zellulären und Molekularen Medizin und dem Institut für Genomische Medizin bei UC San Diego und Mitglied der Fakultät in der Sanford Consortium for Regenerative Medicine.

Bestehender Maus-Modelle für das testen von Medikamenten für spezifische Mutationen, aber berücksichtigen nicht die vielfältigen Möglichkeiten, die Tumoren entwickeln können. Menschliche Gewebeproben nicht erlauben, eine Standardisierung in der Prüfung. Dieses neue avatar-Modellierung-Systems, sagten die Autoren, bietet eine Plattform für standardisierte Studien über tumor-Biologie und evolution.

„Wir können nun testen, welche Mutationen vorhergesagt durch den Krebs-Genom-Projekte sind wirklich tumor-fahren, und wie Sie invasiv werden“, sagte Yeo. „Noch wichtiger ist, diese Krebs-Avatare systematische, gut kontrollierte Möglichkeiten für drug discovery.“

Das Glioblastom ist äußerst bösartig. Standard-Behandlung ist aggressiv: Chirurgie gefolgt von Chemotherapie und Bestrahlung. Doch die meisten Tumoren, Rezidiven innerhalb von sechs Monaten. Die zwei-Jahres-überlebensrate liegt bei 30 Prozent.

Dieser avatar ahmt die intra-tumor-Heterogenität bei Personen beobachtet, so dass es eine gute option für die detaillierte Untersuchung der tumor-Entwicklung und die Suche nach therapeutischen Schwachstellen Treiber basierend auf der Genetik, sagt Furnari.