به گزارش مشرق به نقل از مدیکال اکسپرس، تیمی به سرپرستی محققان پزشکی ویل کرنل، مرکز ژنوم نیویورک، دانشکده پزشکی هاروارد، بیمارستان عمومی ماساچوست و موسسه Broad از MIT و هاروارد با جزئیات بی‌سابقه‌ای هزاران سلول فردی را که از تومورهای مغزی بیماران نمونه برداری شده‌اند،  بررسی کردند. یافته‌ها، همراه با روش‌های توسعه یافته برای به کسب این نتایج، پیشرفت چشمگیری در تحقیقات سرطان نشان می‌دهد و در نهایت ممکن است به روش‌های بهتری برای تشخیص، نظارت و درمان سرطان‌ها منجر شود.

همانطور که محققان در Nature Genetics گزارش کردند، آن‌ها از تکنیک‌های پیشرفته برای ثبت جهش‌های ژنی، فعالیت ژنی و علائم برنامه ریزی فعالیت ژن بر روی DNA به نام متیلاسیون، در سلول‌های توموری جداگانه که از بیماران مبتلا به گلیوما، شایع‌ترین نوع  سرطان مغز نمونه برداری شده است، استفاده کردند. به این ترتیب آن‌ها رفتارها یا حالات سلول‌های توموری متمایز در گلیوما را ترسیم کردند و علائم کلیدی برنامه نویسی را مشخص کردند که به نظر می‌رسد سلول‌های گلیوما را از یک حالت به حالت دیگر منتقل می‌کند. این علائم برنامه نویسی در اصل، می‌تواند با داروهای آینده مورد هدف قرار گیرد.

محققان با ترکیب روش‌های تک سلولی خود با تکنیک ساعت مولکولی، درختان اجدادی را برای سلول‌های توموری نمونه برداری شده ایجاد کردند که تاریخچه تغییرات آن‌ها را به تصویر می‌کشد.

دکتر دن لاندائو، استادیار پزشکی در بخش هماتولوژی، می‌گوید: این مانند داشتن یک ماشین زمان است، ما می‌توانیم نمونه‌ای از تومور بیمار بگیریم و جزئیات زیادی در مورد چگونگی پیشرفت آن تومور را استنباط کنیم. 

دکتر ماریو سووا، استادیار آسیب شناسی در دانشکده پزشکی هاروارد و آسیب شناس در بیمارستان عمومی ماساچوست، می‌گوید: ما در اینجا توانستیم مشاهداتی را انجام دهیم که دارای پیامدهای اساسی در نحوه نگرش ما به درمان گلیوم است.

سلول‌های تومور به طور سنتی به جای انفرادی و به صورت انبوه و به روش‌های نسبتا ساده مشخص می‌شوند، به عنوان مثال با نوع سلول منشاء و گیرنده‌هایی که روی سطوح خود دارند.

در مطالعه جدید محققان از یک روش سه لایه استفاده کردند که طی آن نه تنها توالی ژن و اطلاعات رونویسی ژن بلکه علائم متیلاسیون کنترل کننده رونویسی "epigenetic" را در DNA ثبت کردند، این برای اولین بار است که بر روی تک تک سلول‌های تومور مستقیما از بیماران استفاده می‌شود. دانشمندان به طور متوسط ​​بیش از ۱۰۰ سلول تومور را از هر یک از هفت بیمار مبتلا به گلیومای جهش یافته IDH و از هفت بیمار مبتلا به گلیومای مقاوم به درمان به نام گلیوبلاستومای IDH-wildtype نمونه برداری کردند.

آن‌ها دریافتند که سلول‌های هر دو سرطان در یکی از چهار حالت متمایز قرار دارند، از حالت‌های شبیه سلول‌های بنیادی گرفته تا حالت‌هایی مانند سلول‌های بالغ مغز. آن‌ها همچنین الگوهای متمایزی از متیلاسیون DNA را شناسایی کردند که به نظر می‌رسد تغییرات بین این حالات را شامل می‌شود. چنین الگوهایی در اصل می‌توانند با درمان‌های آینده برای سرکوب چنین تغییر حالت و کند شدن رشد تومور مختل شوند.

اگرچه محققان آنچه را که در اصل یک تصویر کلی از حالات سلولی بود در تومورهای نمونه برداری شده ثبت کردند، اما آن‌ها همچنین یک روش ساعت مولکولی را بر اساس تغییرات تصادفی در متیلاسیون DNA که به طور طبیعی در طول زمان رخ می‌دهد، برای محاسبه شجره نسب برای هر سلول، به تصویر کشیدند. تاریخچه‌ای از حالت‌های مختلف، به منشاء تومور باز می‌گردد.

شجره دودمان از جمله موارد دیگر نشان دادند که سلول‌های گلیوبلاستوما، در مقایسه با سلول‌های گلیوم درجه پایین، دارای درجه «پلاستیسیته» بالایی هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد به راحتی نسبت به حالت‌های ساقه‌ای و حالت‌های بالغ به جلو و عقب جابجا شوند.

دکتر فدریکو گایتی، یکی از محققان فوق دکتری در این باره می‌گوید: معماری سلولی بسیار پلاستیکی گلیوبلاستومای نوع IDH-wildtype ممکن است به آن اجازه دهد تا با بازسازی سلول‌ها از سلول‌های بالغ خود، از درمان‌های کشتن سلول‌های بنیادی جان سالم به در ببرد.

یافته‌ها به طور کلی بینش زیادی در مورد پویایی گلیوما ارائه می‌دهد، بینش‌هایی که باید در توسعه روش‌های بهتر برای تشخیص، مرحله بندی، نظارت و درمان آن‌ها مفید باشد.

اکنون محققان قصد دارند از رویکرد چند سلولی و تک سلولی خود برای مطالعه نحوه پاسخ گلیوما به درمان‌های مختلف استفاده کنند. به گفته آن‌ها در اصل می‌توان از این روش برای مطالعه توسعه هر نوع تومور یا حتی جهش‌های ژنتیکی که با افزایش سن در بافت‌های سالم ایجاد می‌شود، استفاده کرد.