Изменения в геноме, характерные для рака, выявлены в окружающих доброкачественных тканях

Для понимания того, как злокачественная опухоль растет и развивается, важно изучить, какие клетки дают началу каждой ее части. Однако в настоящее время при исследовании опухоли обычно берут небольшой образец и анализируют ДНК сразу всех его клеток. Это дает представление только о части пораженного раком органа, в то время как многие раки имеют сложную пространственную структуру. Решить эту проблему помогает пространственная транскриптомика.

Международная группа ученых использовала системный подход и пространственную транскриптомику, чтобы получить представление о соматических мутациях, характерных для опухоли и окружающих ее тканей, а также об ее клональных особенностях. В новой работе авторы исследовали вариации числа копий (CNV) в 120 000 областей срезов предстательной железы, пораженной раком, и других органов. В результате они продемонстрировали, что разные CNV формируют клональные паттерны в опухолях и в близлежащих доброкачественных тканях, а значит, геномная нестабильность в доброкачественной ткани может быть ранним событием в развитии рака.

Авторы получили поперечные срезы образцов предстательных желез с многоочаговыми злокачественными образованиями. Срезы разделили на кубы, отпечатки тканей были гистологически классифицированы. Экспрессию генов измерили на срезах и на отпечатках образцов. Объединив данные секвенирования РНК и FISH (fluorescence in situ hybridization), авторы делают вывод о вариациях CNV в пространстве органа.

CNV помогают различить группы клеток с похожими генетическими изменениями — клоны. Исследователи продемонстрировали, что в гистологически доброкачественных тканях присутствуют CNV, свойственные злокачественным новообразованиям.

Известно, что CNV в областях генома, которые кодируют определенные гены (например, MYC и PTEN), возникают на ранних стадиях онкогенеза. Однако в новой работе те же CNV были показаны в доброкачественных тканях. Исследователи говорят о том, что только клонального статуса и CNV недостаточно для немедленной трансформации здоровых тканей. Выводы подтвердили на других здоровых тканях и пораженных органах.

Таким образом, авторы показали новый способ изучения генома трехмерного органа. Работа поднимает важные вопросы об эволюции рака, соматическом мозаицизме и развитии тканей.