RANDOX LABORATORIES

Использование одноклеточной геномики способствует проведению оценки рака предстательной железы

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 23 Jan 2018
Проведение различия между вялотекущим и агрессивным заболеванием является серьезной проблемой при диагностике рака предстательной железы. Гистопатология биопсий тканей является стандартным методом, используемым для оценки риска развития рака. Многолетний опыт помог составить классификацию гистологических типов, коррелированных с клиническими исходами.

Появилось сообщение о проведении в небольшом масштабе испытания нового аналитического метода для улучшения раннего выявления потенциально летального рака предстательной железы. Была исследована применимость одноядерного метода секвенирования (single nucleus sequencing, SNS) для помощи в постановке диагноза на основе диагностических образцов биопсии; метод обещает более точно отделять мужчин, которым необходима хирургия, от тех, кто в ней не нуждается.

Диаграмма предстательной железы человека, имеющей примерно размер и форму грецкого ореха, разделенной пополам уретрой. Указаны местоположения каждого из отдельных фокусов биопсии. Информация, полученная с помощью одноклеточного секвенирования из клеток, взятых в каждом из фокусов, указывает на вероятное местоположение раковой опухоли (пунктирные линии, охватывающие фокусы 2, 3 и 6). Фото предоставлено лабораторией Cold Spring Harbor.
Диаграмма предстательной железы человека, имеющей примерно размер и форму грецкого ореха, разделенной пополам уретрой. Указаны местоположения каждого из отдельных фокусов биопсии. Информация, полученная с помощью одноклеточного секвенирования из клеток, взятых в каждом из фокусов, указывает на вероятное местоположение раковой опухоли (пунктирные линии, охватывающие фокусы 2, 3 и 6). Фото предоставлено лабораторией Cold Spring Harbor.
Команда ученых, сотрудничающих с лабораториями Cold Spring Harbor (CSHL, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США), описала небольшое экспериментальное исследование одиннадцати пациентов. В восьми случаях сравнивалась геномическая патология на основе SNS с данными гистопатологии, основанными на стандартном окрашивании гематоксилином-эозином (H&E) материала диагностических пункционных биопсий. В общей сложности SNS была выполнена для 4021 ядра из 122 анатомических участков 11 пациентов, охватив широкий гистологический спектр от доброкачественного эпителия простаты до низкодифференцированной интраэпителиальной неоплазии предстательной железы (HGPIN) и выраженной карциномы (внутри и за пределами предстательной железы) как на ранней, так и на поздней стадии болезни.

Группа изолировала ядра из замороженных пункционных биопсий и биопсий, полученных вымыванием (biopsy washings). Материал был обработан, одиночные ядра отсортированы с помощью FACS с использованием проточного цитометра SORP. Одиночные ядра осаждались в отдельные лунки на 96-луночном планшете и были амплифицированы. Была проведена амплификация всего генома (WGA), и после этого ДНК WGA была обработана ультразвуком с использованием акустической системы фокусировки Covaris. Многочисленные библиотеки были объединены в пулы из 8-12 библиотек до пулов из 96 библиотек для однопоточного секвенирования 76 нуклеотидных оснований на отдельных дорожках проточных ячеек Illumina GAIIx и HiSeq соответственно.

Команда последовательно секвенировала геномы из нескольких сотен одиночных клеток, отобранных из биопсийных фокусов каждого пациента. Была поставлена цель найти определенные шаблоны для выявления нарушений в ДНК, называемых вариациями количества копий (copy-number variations, CNV). Используя вычислительные методы для сравнения моделей CNV, команда искала ячейки, чьи CNV-профили имели бы одни и те же нарушения. Это признак клонирования, поскольку раковые опухоли состоят из клональных клеток – генетически аберрантных клеток, которые происходят от единого изменчивого предка. Все параметры показали хорошую корреляцию с критерием злокачественности предстательной железы, индексом по шкале Глисона, полученным из отдельных ячеек ткани биопсии предстательной железы.

Так как тестируемый метод позволил получить оценки опухолей, более точно соответствующие заключению постхирургического патологического анализа (который выявляет фактическую патологию), чем соответствующие дооперационные предсказательные биопсии, Александр Красниц (Alexander Krasnitz), доктор философии, адъюнкт-профессор и ведущий автор исследования, сказал: “Это важно, потому что решения о лечении в таких случаях зависят от предварительной хирургической биопсии, а не от хирургического образца. Мы считаем, что одноячеечный анализ потенциально может расширить традиционную гистопатологию пункционной биопсии, значительно улучшая оценку риска и предоставляя информацию, которая способна повлиять на решение о лечении, особенно в пограничных случаях”. Исследование было опубликовано 27 ноября 2017 года в журнале Cancer Research.

Ссылки по теме:
Cold Spring Harbor Laboratory


Патология Новости