В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Ecology & Evolution, ученые из Института Фрэнсиса Крика (Francis Crick Institute) разработали компьютерную модель для анализа того, как рост опухолей влияет на их генетический состав. Используя новую модель, ученые определили связь между ростом и формой опухоли, а также тем, насколько быстро может прогрессировать рак у пациента.
Новизна исследования
По мере того как раковые клетки мутируют, некоторые из них получают преимущество за счет мутаций, которые повышают вероятность их выживания, деления и создания группы более приспособленных клеток. Данная группа может побеждать других, чтобы стать доминирующей, например, если они эволюционировали, чтобы выжить в условиях с низким содержанием питательных веществ или кислорода. Этот процесс эволюции опухоли очень сложен и зависит от многих факторов, в том числе от того, как растет опухоль.
Материалы и методы исследования
Ученые использовали компьютерную модель для изучения 2-х типов опухолевого роста при раке почки: одного, при котором рост является постоянным по всей опухоли (модель роста объема), и другого, при котором рост ограничен на поверхности (модель поверхностного роста).
Компьютерная модель поможет в анализе того, как рост опухолей влияет на их генетический состав
В модели роста объема реализовано 2 сценария.
В некоторых случаях единственная подходящая группа генетически связанных раковых клеток возникала в опухоли на ранней стадии. В других случаях опухоли не образовывали новую подходящую группу, а скорее исходная группа родительских раковых клеток оставалась доминирующей. В модели поверхностного роста наблюдалось обширное генетическое разнообразие с различными группами подходящих клеток, формирующихся на поверхности. Ученые предполагают, что это создает конкурентную среду, в которой разные группы клеток вынуждены развиваться быстрее.
Исследователи подтвердили свою модель, используя данные 66 опухолей, проанализированных в рамках исследования TRACERx Renal. Ссылаясь на модель и данные об опухоли, исследователи обнаружили, что разные скорости прогрессирования опухоли в реальном мире соответствуют разным моделям роста. Например, опухоли, которые быстро прогрессировали, соответствовали модели объемного роста, в которой с самого начала присутствовала одна подходящая группа клеток, в то время как опухоли, которые не развивались, соответствовали модели роста объема, в которой родительская группа клеток оставалась доминирующей.
Практическая значимость работы
Новая модель также позволяет понять, как разные типы роста влияют на форму опухолей. Опухоли объемного роста росли наружу и имели более однородную форму, в то время как опухоли поверхностного роста демонстрировали выпуклости на поверхности, где росли группы более приспособленных раковых клеток.
Авторы другого исследования утверждают, что бронхиальная астма снижает риск опухолей головного мозга.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
