Diversitatea clonală a unei tumori de mielom: de la generații de celule la implicații de tratament
conceptul de diversitate clonală devine bine acceptat ca semn distinctiv al cancerului. Pe măsură ce o tumoare crește și progresează, peisajul genetic al populației celulare se poate schimba. Aceste modificări se datorează în mare parte erorilor aleatorii care apar în timpul fiecărei diviziuni celulare sau prin evenimente mutaționale stimulate de diferite expuneri. Când unul dintre aceste evenimente aleatorii are loc în locul potrivit, va avea ca rezultat un avantaj de supraviețuire pentru toți descendenții ulteriori ai acelei celule inițiale. Înțelegerea bazelor diversității clonale se poate dovedi a fi o parte esențială a planului de tratament pentru pacienți, ajutând la ghidarea selecției medicamentelor și la determinarea procentului de clone care pot fi receptive/rezistente la tratamente specifice. Mai mult, multe dintre terapiile utilizate pentru a trata mielomul vor induce probabil mutații prin mecanismele lor de acțiune sau prin efecte secundare neașteptate. Înțelegerea efectelor terapiilor individuale și a combinațiilor specifice asupra ratelor de mutație care stau la baza diversității unei populații tumorale va ajuta la identificarea regimurilor care cresc rata mutației subiacente și vor pune pacientul la un risc crescut de a dezvolta o clonă agresivă. Aceste modificări pot fi identificate prin secvențierea următoarei generații a populației tumorale în vrac, comparativ cu clonele cu o singură celulă care au fost selectate din acea populație. Pentru a identifica diversitatea mutațiilor găsite în populația tumorală în vrac, propunem ca clonarea cu o singură celulă a populației părinte și apoi secvențierea și compararea pe mai multe clone individuale să ofere o idee mai bună despre varietatea aleatorie a mutațiilor prezente în celulele individuale care provin din aceeași populație părinte.
pentru a identifica diversitatea prezentă într-o populație aleatorie de celule de mielom am selectat linia celulară de mielom uman KMS-18 ca sistem model. Am sortat celule unice din populația părinte KMS-18 după FACS cu criteriile de selecție bazate exclusiv pe celulele unice viabile. Aceste celule sortate individual s-au extins pe o perioadă de săptămâni până când populația a fost suficient de mare pentru a fi colectată pentru analiză (țintă aproximativ 5e6 celule). Patru dintre aceste clone cu o singură celulă au fost selectate (SCC_04, SCC_10, SCC_16, SCC_18) pentru analiză. Am pregătit biblioteci întregi de genom și am capturat o regiune de 3,2 Mb folosind kitul de captare Agilent SureSelect Kinome. Bibliotecile finale de captare au fost secvențiate pe platforma Illumina MiSeq la o adâncime medie a regiunii țintă de 200x.
rezultatele au fost filtrate pentru a identifica numărul de mutații prezente exclusiv într-un subclon în comparație cu altul. Astfel de evenimente au existat fie în celula unică originală, fie au avut loc la începutul expansiunii clonei cu o singură celulă. Pentru a limita analiza la evenimentele prezente în celula unică originală sau foarte devreme în procesul de dublare am identificat variantele care au fost găsite la o frecvență de >20%. Multe dintre aceste evenimente au fost prezente în mai multe clone cu o singură celulă care ar putea defini relația clonală a fiecărei celule originale, cu toate acestea, 10% din aceste variante au fost unice pentru o singură subclonă. În medie, am observat 1,6 mutații pe Mb din regiunea țintă. Dacă aceeași rată de mutație este valabilă în întregul genom, ne-am aștepta să vedem peste 5000 de mutații unice între oricare două celule aleatorii prelevate dintr-o probă tumorală în vrac.
studiile sunt în curs de desfășurare pentru a examina diversitatea clonală între generațiile de subclone. De asemenea, sunt în curs de desfășurare studii suplimentare pentru a analiza modificările diversității clonale între diferite subtipuri de mielom, cu ipoteza că subtipurile mai agresive precum t(4;14) și MAF pot duce la o populație clonală mai diversă. Dacă o populație clonală mai diversă se corelează cu subtipul tumoral mai agresiv, atunci acest lucru readuce cercul complet la problema terapiilor adecvate și dacă anumite terapii pot crește într-adevăr diversitatea populației tumorale și pot duce la o recidivă mai agresivă a bolii.
nu există conflicte de interese relevante de declarat.
