Diversité clonale d’une tumeur de myélome: Des générations de cellules aux Implications du traitement
Le concept de diversité clonale est de plus en plus accepté comme une caractéristique du cancer. À mesure qu’une tumeur se développe et progresse, le paysage génétique de la population cellulaire peut changer. Ces changements sont en grande partie dus à des erreurs aléatoires survenant au cours de chaque division cellulaire ou à des événements mutationnels stimulés par diverses expositions. Lorsque l’un de ces événements aléatoires se produit dans le bon locus, il en résultera un avantage de survie pour tous les descendants ultérieurs de cette cellule initiale. Comprendre les fondements de la diversité clonale peut s’avérer être une partie essentielle du plan de traitement pour les patients, aidant à guider la sélection de médicaments et à déterminer le pourcentage de clones qui peuvent réagir / résister à des traitements spécifiques. De plus, bon nombre des thérapies utilisées pour traiter le myélome induisent probablement des mutations par leurs mécanismes d’action ou par des effets secondaires inattendus. Comprendre les effets des thérapies individuelles et des combinaisons spécifiques sur les taux de mutation sous-jacents qui déterminent la diversité d’une population tumorale aidera à identifier les schémas thérapeutiques qui augmentent le taux de mutation sous-jacent et exposent le patient à un risque accru de développer un clone agressif. Ces changements peuvent être identifiés par le séquençage de la prochaine génération de la population tumorale en vrac par rapport aux clones unicellulaires sélectionnés dans cette population. Afin d’identifier la diversité des mutations trouvées dans la population tumorale en vrac, nous proposons que le clonage d’une seule cellule de la population parente, puis le séquençage et la comparaison entre plusieurs clones individuels donneront une meilleure idée de la variété aléatoire de mutations présentes dans les cellules individuelles provenant de la même population parente.
Pour identifier la diversité présente dans une population aléatoire de cellules de myélome, nous avons sélectionné la lignée de cellules de myélome humain KMS-18 comme système modèle. Nous avons trié les cellules individuelles de la population mère de KMS-18 par FACS avec les critères de sélection basés uniquement sur les cellules uniques viables. Ces cellules triées individuellement se sont développées sur une période de plusieurs semaines jusqu’à ce que la population soit suffisamment grande pour être collectée pour analyse (cible d’environ 5E6 cellules). Quatre de ces clones unicellulaires ont été sélectionnés (SCC_04, SCC_10, SCC_16, SCC_18) pour analyse. Nous avons préparé des bibliothèques de génomes entiers et capturé une région de 3,2 Mo à l’aide du kit de capture du kinome Agilent SureSelect. Les bibliothèques de capture finales ont été séquencées sur la plate-forme Illumina MiSeq à une profondeur de région cible moyenne de 200X.
Les résultats ont été filtrés pour identifier le nombre de mutations présentes exclusivement dans un sous-clone par rapport à un autre. De tels événements existaient dans la cellule unique d’origine ou se produisaient au début de l’expansion du clone de cellule unique. Pour limiter l’analyse aux événements présents dans la cellule unique d’origine ou très tôt dans le processus de doublement, nous avons identifié les variantes trouvées à une fréquence > 20%. Beaucoup de ces événements étaient présents dans plusieurs clones unicellulaires qui pouvaient définir la relation clonale de chaque cellule d’origine, cependant, 10% de ces variants étaient uniques à un seul sous-clone. En moyenne, nous avons observé 1,6 mutation par Mo de la région cible. Si ce même taux de mutation s’applique à l’ensemble du génome, nous nous attendrions à voir plus de 5000 mutations uniques entre deux cellules aléatoires prélevées sur un échantillon tumoral en vrac.
Des études sont actuellement en cours pour examiner la diversité clonale entre les générations de sous-clones. D’autres études sont également en cours pour examiner les changements dans la diversité clonale entre différents sous-types de myélome, avec l’hypothèse que des sous-types plus agressifs comme t (4; 14) et MAF peuvent conduire à une population clonale plus diversifiée. Si une population clonale plus diversifiée est en corrélation avec un sous-type tumoral plus agressif, cela renvoie à la question des thérapies appropriées, et si certaines thérapies peuvent effectivement augmenter la diversité de la population tumorale et entraîner une rechute plus agressive de la maladie.
Aucun conflit d’intérêts pertinent à déclarer.
