В стремлении разработать более эффективные методы лечения рака и работать над потенциальным лекарством от этой коварной болезни изучение раковых клеток, выращенных в культуральных чашках, имеет решающее значение, но новое исследование подчеркивает некоторые ключевые генетические различия между этими клетками и раковыми клетками, которые растут в них.
Хотя это не означает, что лабораторные исследования с использованием выращенных в лаборатории клеток не могут быть полезными и информативными, ученым важно знать, в чем заключаются эти различия, поскольку они ищут способы остановить распространение опухолей и причинить им ущерб.
Исследователи разработали модель машинного обучения под названием CancerCellNet (CCN) для сравнения раковых клеток в организме с раковыми клетками из четырех других источников: 26 моделей мышей, созданных для развития рака; 415 мышей с трансплантированными раковыми клетками человека (ксенотрансплантатами); 131 клубок трехмерной ткани, выращенной в лаборатории для имитации опухолей (опухолей); и 657 традиционных линий раковых клеток (раковые клетки, выращенные в чашках для культивирования).
Сравнивая последовательности РНК этих клеток - биологические инструкции, определяющие, как развиваются белки, - с базой данных генома рака, команда смогла выяснить, насколько они похожи на рак in vivo на генетическом уровне.
«Возможно, для ученых неудивительно, что линии раковых клеток генетически уступают другим моделям, но мы были удивлены, что по сравнению с ними генетически модифицированные мыши и опухоли показали такие хорошие результаты», - говорит молекулярный биолог и генетик Патрик Кахан из Университета Джона Хопкинса.
В среднем, генно-инженерные мыши и опухоли имели последовательности РНК, наиболее точно соответствующие реальному раку человека, примерно в 80 процентах протестированных типов опухолей, включая рак груди, легких и яичников.
Линии раковых клеток не так хорошо себя чувствовали, с большим количеством расхождений с человеческими опухолями. В одном примере, упомянутом в исследовании, линия клеток, известная как РС3 для рака простаты, на самом деле больше напоминала рак мочевого пузыря. Кажется, что клеточные линии начинают меняться, когда они выходят за пределы своей естественной среды.
«РНК - довольно хороший суррогат типа клеток и их идентичности, которые являются ключом к определению того, похожи ли разработанные в лаборатории клетки на их человеческие аналоги», - говорит Кахан .
«Данные по экспрессии РНК очень стандартизированы и доступны исследователям и менее подвержены техническим изменениям, которые могут искажать результаты исследования».
Преимущества CancerCellNet заключаются в том, что он универсален и быстр: это, безусловно, быстрее и дешевле, чем трансплантация рака мышам, чтобы увидеть, как они развиваются, что является одним из методов, которые ученые в настоящее время используют для сравнения различных моделей.
Следует помнить об ограничениях исследования. Несмотря на то, что РНК хорош как способ сравнения клеток, она не раскрывает всей истории, и исследователи хотят добавить больше данных в свою базу данных обучения CCN, чтобы сделать ее более точной.
Кроме того, ничего не стоит в том, что в исследовании также рассматривалось относительно небольшое количество сконструированных моделей мышей и опухолей, что, возможно, несколько исказило результаты.
Хотя это только начало для CCN, он показывает многообещающие возможности помочь исследователям выяснить, насколько реалистичны их модели рака - и насколько надежными будут исследования, основанные на них , когда дело доходит до превращения их в реальные методы лечения . Более того, его можно легко адаптировать и для будущих моделей рака.
«Поскольку CCN имеет открытый исходный код и прост в использовании, ее можно легко применить к вновь созданным моделям рака как средство оценки их достоверности», - поясняют исследователи в своей статье .
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен