利用卵巢癌腫瘤的 3D 模型，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了基于細(xì)胞在腫瘤中位置的基因活性差異，證明了癌性腫瘤中細(xì)胞的位置和環(huán)境如何強(qiáng)烈影響哪些基因處于活躍狀態(tài)以及細(xì)胞在癌癥生物學(xué)中的作用。更具體地說，由美國國立衛(wèi)生研究院下屬國家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心(NCATS)的研究人員共同領(lǐng)導(dǎo)的研究小組表明，腫瘤表面或附近的細(xì)胞中的基因活性與接近腫瘤表面的細(xì)胞的基因活性不同。腫瘤中心。
該方法結(jié)合使用一項技術(shù)來揭示腫瘤內(nèi)單細(xì)胞的遺傳活性內(nèi)單細(xì)胞遺傳活性的技術(shù)與擴(kuò)散到腫瘤中的熒光染料結(jié)合起來。這項工作可以讓研究人員研究相同的疾病如何在人與人之間發(fā)生變化并以不同的方式進(jìn)展。這項研究可以幫助臨床醫(yī)生確定針對腫瘤特定區(qū)域的治療策略，從而為癌癥和其他疾病提供更好的治療方法。該團(tuán)隊于 6 月 21 日在Cell Systems上報告了其結(jié)果。
“人們普遍認(rèn)為細(xì)胞的位置和周圍環(huán)境會影響細(xì)胞的身份，”NCATS 的轉(zhuǎn)化科學(xué)家 Craig Thomas 博士說。“兩個細(xì)胞可以在基因上相同，但具有不同的細(xì)胞身份，這意味著不同的基因因其位置和環(huán)境而被打開。我們的目標(biāo)是建立一種簡單的方法來在多種環(huán)境下研究這個概念。”
這種新系統(tǒng)被稱為外源灌注分割(SEEP)，它利用一種染料以可定義的速率擴(kuò)散到整個腫瘤的細(xì)胞中。測量進(jìn)入單個腫瘤細(xì)胞的染料量可以提供有關(guān)細(xì)胞位置的信息，特別是其與外部環(huán)境的接觸情況。研究人員利用計算方法將這些信息與細(xì)胞的基因活動聯(lián)系起來，從而使科學(xué)家能夠?qū)⒓?xì)胞的身份與其位置聯(lián)系起來。
“了解細(xì)胞之間的關(guān)系以及它們在空間中的位置的影響一直是癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和其他領(lǐng)域的一個基本問題，”劍橋大學(xué)的合著者 Tuomas Knowles 博士說。
在這項工作中，研究人員使用了由人類卵巢癌細(xì)胞創(chuàng)建的三種 3D 實驗室模型——球體、類器官和小鼠模型。球體是在實驗室培養(yǎng)皿中生長的 3D 細(xì)胞簇，可以模仿器官和組織的某些特征。類器官也在培養(yǎng)皿中生長，是更復(fù)雜的 3D 模型，可以更接近地模擬器官和組織的功能和結(jié)構(gòu)。在小鼠模型中，研究人員植入人類卵巢癌細(xì)胞以形成腫瘤。
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