22:00 
Повреждение ДНК в раковых клетках может привести к тому, что фрагменты оторвутся от хромосом и уплывут, как айсберги, откалывающиеся от ледника. Точно так же, как айсберги представляют угрозу для кораблей и их экипажей, эти разбросанные кусочки ДНК представляют собой огромную угрозу для врачей и больных раком, оказывая колоссальное влияние на прогрессирование опухоли и устойчивость к лечению.
Ученые из Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute и их коллеги опубликовали результаты 28 мая 2026 года в журнале Genome Medicine, демонстрируя значительное сходство между образцами опухолей, содержащими эти многоцепочечные фрагменты ДНК, и исследовательскими моделями, разработанными с использованием этих опухолей. образцы. Такое близкое совпадение дает ученым большую уверенность в использовании этих моделей, чтобы научиться лучше диагностировать и лечить рак с помощью этих расщепленных пятен ДНК.
В 1965 году исследователи впервые задокументировали то, что теперь известно как круговые внехромосомные элементы ДНК (вкДНК) из-за их круглой формы. Затем, в 1978 году, ученые обнаружили на мышах, что вкДНК повышает устойчивость раковых клеток к химиотерапевтическим препаратам.
Более поздние исследования показали, что вкДНК встречается довольно часто, особенно в агрессивных типах опухолей. А наличие этих отброшенных петель ДНК связано с худшими клиническими исходами».
Лукас Чавес, доктор философии, доцент, Программа ракового генома и эпигенетики, Сэнфорд Бернхем Пребис
Чавес и его команда хотели изучить, как вкДНК влияет на рак мозга у детей, используя обычную исследовательскую модель, полученную путем трансплантации опухолевых клеток от пациента-человека на мышь, но в этой области не было доказательств того, насколько близко полученная модель мыши будет соответствовать человеческой опухоли.
"Исследовательские модели, созданные таким способом, требуют много времени и усилий для создания, поэтому для нас было важно определить их пригодность для изучения поведения вкДНК", - сказал Ришаан Кенкре, научный сотрудник лаборатории Чавеса и ведущий автор исследования.
Эти модели ксенотрансплантатов, полученных от пациентов (PDX), обычно известны своей способностью имитировать человеческие заболевания, что позволяет проводить как фундаментальные исследования, так и тестирование новых Чтобы подтвердить, что это действительно так для раковых клеток с вкДНК, исследователи проанализировали около 300 образцов педиатрических опухолей, охватывающих 31 тип рака, и сравнили их с моделями PDX, созданными из каждого образца.
Ученые обнаружили вкДНК чуть менее чем в трети образцов. ВкДНК в этих моделях содержали дополнительные копии генов, которые могут вызывать рак, известные как онкогены. опухоли.
Затем ученые сосредоточились на группе, для которой они могли получить доступ к данным секвенирования генома как для образца опухоли человека, так и для полученных моделей PDX.
«Для более чем 80% моделей PDX наличие вкДНК соответствовало их первичным опухолям», — сказал Чавес, старший и соответствующий автор рукописи. «Последовательности вкДНК были в основном одинаковыми в этих парах. хорошо."
После подтверждения аналогичного количества дополнительных копий онкогена в первичных опухолях и соответствующих им моделях PDX исследовательская группа обратилась к методу, позволяющему им увидеть влияние вкДНК на отдельные клетки в опухолях.
В одной из двух пар опухолей головного мозга и соответствующих моделей PDX, изученных с использованием одноклеточного секвенирования, почти каждая клетка в опухоли имела вкДНК, как и модель PDX. В другой паре их было меньше, чем каждая десятая клетка имела вкДНК, однако в модели PDX эти вкДНК присутствовали практически в каждой клетке.
"Мы обнаружили, что вкДНК-положительные клетки из опухоли человека, несмотря на то, что составляют лишь небольшое меньшинство опухолевой популяции, вырастают исключительно в модель PDX", - сказал Кенкре. "По крайней мере, для этой конкретной пары это привело нас к выводу, что вкДНК могут обеспечить селективное преимущество по мере развития модели PDX". идея о том, что вкДНК-положительные опухолевые клетки могут играть ключевую роль в стимулировании роста опухоли и рецидивах у пациентов.
Авторы приходят к выводу, что сходство, которое они наблюдали между опухолями и моделями PDX, предполагает, что эти модели являются действенными инструментами для продолжения изучения того, как вкДНК стимулируют раковые клетки и как их остановить.
Исследовательская группа планирует использовать модели PDX для изучения того, как вкДНК в раковых клетках развиваются с течением времени, когда клетки пытаются адаптироваться к обычным методам лечения. такие как химиотерапия или лучевая терапия.
«Наша цель — получить новое представление о резистентности к лечению, связанной с вкДНК, и выявить новые потенциальные терапевтические мишени для лечения рака у детей», — сказал Чавес.
