Преодолевая предыдущие технические проблемы с секвенированием одноклеточной ДНК (scDNA), группа под руководством исследователей из онкологического центра MD Anderson при Техасском университете разработала новый метод секвенирования scDNA с разрешением одной молекулы. Этот метод впервые показал, что тройной отрицательный рак молочной железы подвергается постоянным изменениям числа генетических копий после первоначального всплеска хромосомной нестабильности.
Результаты, опубликованные сегодня в журнале Nature , предлагают новый точный и эффективный подход к секвенированию сотен отдельных раковых клеток, а также дают новое понимание эволюции рака. Эти идеи могут объяснить, почему методы лечения не всегда эффективны и почему исследователи не могут создавать гомогенные культуры клеток в лаборатории.
«Это представляет собой значительный прогресс по сравнению с нашими первыми методами секвенирования одноклеточной ДНК со значительно увеличенной пропускной способностью, точностью и простотой использования», — сказал старший автор Николас Навин, доктор философии, доцент кафедры генетики, биоинформатики и вычислительной биологии. «Теперь мы можем устранить очень небольшие различия в количестве копий в популяции опухолевых клеток способом, который ранее был невозможен».
Новый метод, называемый акустической маркировкой клеток (ACT), начинается с сортировки клеток с активацией флуоресценции для выделения отдельных ядер из тысяч клеток. Затем трехэтапный химический процесс разрезает ДНК каждой клетки на точные фрагменты, добавляет универсальные адаптеры и включает штрих-коды для секвенирования следующего поколения.
Химия осуществляется с помощью акустической технологии передачи жидкости, которая использует звуковые волны для быстрой и эффективной передачи мельчайших объемов жидкости. В то время как ранние подходы к секвенированию scDNA требовали трех дней от начала до конца, новый подход может быть выполнен всего за три часа, пояснил Навин.
С помощью этого улучшенного метода секвенирования ДНК из ограниченного числа клеток исследователи стремились ответить на постоянный вопрос об эволюции рака. Команда Навина ранее установила, что тройной отрицательный рак молочной железы претерпевает прерывистую эволюцию, приобретая изменения числа копий при первоначальном всплеске хромосомной нестабильности, но было неизвестно, продолжали ли раковые клетки накапливать изменения после этого события.
Под руководством аспиранта Дарлана Контерно Минусси команда Навина работала с лабораторией Франциски Мичор, доктора философии, в Институте рака Дана-Фарбер, чтобы выполнить анализ числа копий на 16 178 единичных клетках из восьми тройно-отрицательных видов рака молочной железы и четырех клеточных линий. с использованием техники ACT.
«Мы обнаружили, что прерывистая эволюция этих клеток сопровождается временной нестабильностью», — сказал Навин. «После начального события есть период времени, в течение которого изменения числа копий накапливаются с высокой скоростью, которая в конечном итоге замедляется до базовой скорости».
Источник: