Christopher Plaisier, profesor asistente de ingeniería biomédica en las Escuelas de Ingeniería Ira A. Fulton en la Universidad Estatal de Arizona, y Samantha O'Connor, estudiante de doctorado en ingeniería biomédica en el Laboratorio Plaisier, lideran la investigación en una nueva etapa de laciclo de vida de las células madre que podría ser la clave para desbloquear nuevos métodos de tratamiento del cáncer de cerebro. Su trabajo se publicó recientemente en la revista de investigación Biología de sistemas moleculares.
"El ciclo celular es algo tan bien estudiado y, sin embargo, lo estamos analizando de nuevo por enésima vez y aparece una nueva fase", dice Plaisier. "La biología siempre tiene nuevos conocimientos que mostrarnos, ustedsolo 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 enel Centro de Investigación del Cáncer Fred 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 trazaron 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 delciclos de crecimiento de las células madre e identifica genes que se pueden usar 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 a menudo se encontraban en el estado de crecimiento neural G0 o G1. Y a medida que los tumores se vuelven más agresivos, cada vez quedan menos células enel estado de reposo Neural G0. Esto significa que más y más células están proliferando y haciendo 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 esa inactividadestado, los tumores se volverían menos agresivos ".
Los tratamientos actuales con medicamentos contra el cáncer se centran en eliminar 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 para 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,"Dice Plaisier.
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 descubrir 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 de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Arizona . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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