В статье в журнале Cell Reports исследователи объединили несколько типов данных биопсий опухолей молочной железы до и после лечения, чтобы получить молекулярную картину развития рака в результате химиотерапии.«Лучшее понимание эволюции опухолей является ключом к совершенствованию методов лечения рака и к действительно индивидуализированному лечению рака», — сказала Корнелия Поляк, доктор медицинских наук, исследователь рака груди. Модель была разработана Поляком и Франциской Мичор, кандидатом наук, вычислительным биологом из Дана-Фарбер.В ходе исследования были проанализированы образцы рака груди от 47 пациентов, которые прошли предоперационную химиотерапию, чтобы уменьшить опухоль, чтобы ее было легче удалить.
Образцы биопсии, представляющие основные типы рака груди, включали образцы, взятые при постановке диагноза и снова после завершения химиотерапии.Все чаще признается, что опухоль содержит разнообразный набор раковых клеток, и этот состав постоянно меняется. Это известно как неоднородность опухоли.
Клетки могут иметь разные наборы включенных и выключенных генов — фенотипическая гетерогенность — или иметь разное количество генов и хромосом — генетическая гетерогенность. Эти характеристики и расположение различных типов клеток с опухолью определяют ход развития рака и являются фактором исхода болезни пациента.Создавая свою прогностическую модель, Поляк и Мичор объединили данные о генетических и других характеристиках большого количества отдельных клеток в образце опухоли вместе с картами расположения клеток в опухолях.«Мы задали два вопроса: как неоднородность влияет на результаты лечения и как лечение влияет на неоднородность», — сказал Поляк.
Компьютерная модель позволила сделать некоторые общие выводы. Во-первых, генетическое разнообразие внутри опухоли, такое как различия в количестве копий сегментов ДНК, не сильно изменилось при раке, на который не было ответа или был только частичный ответ на лечение.Другой результат: опухоли с меньшим генетическим разнообразием среди клеток с большей вероятностью полностью поддаются лечению, чем опухоли с большей генетической сложностью. «В целом высокое генетическое разнообразие — это нехорошо», — прокомментировал Поляк. «Результаты показывают, что большее разнообразие снижает вероятность ответа на лечение».Хотя генетическое разнообразие опухолевых клеток не сильно зависело от химиотерапии у пациентов с частичным или отсутствующим ответом на лечение, исследование показало, что определенные типы клеток — те, которые с большей вероятностью будут быстро расти — с большей вероятностью будут уничтожены, а места расположения популяции клеток изменились.
«Основываясь на этом знании, — сказал Поляк, — мы можем предсказать, какие опухолевые клетки, вероятно, будут уничтожены или замедлены в результате лечения, и как это может изменить опухоль в целом». Она сказала, что эта информация может помочь разработать дальнейшие стратегии лечения для пациентов, которые плохо отреагировали на начальную терапию.
По словам исследователей, в будущем онкологи могут использовать модели этого типа для анализа опухоли пациента на момент постановки диагноза; результаты могут помочь подобрать конкретные лекарства и спланировать стратегии лечения, соответствующие прогнозируемому поведению опухоли.