I ricercatori del Georgetown Lombardi Comprehensive Cancer Center hanno scoperto che lo studio dei tag, o modifiche nel DNA privo di cellule (cfDNA), può portare a una migliore comprensione di come valutare, e possibilmente modulare, approcci terapeutici per il cancro e altre malattie.
La loro prospettiva, tratta da una revisione degli studi fino ad oggi, appare il 27 luglio in Frontiers in Genetics. Il DNA privo di cellule (cfDNA) versato nel sangue è stato scoperto alla fine degli anni ’40.
Durante la morte cellulare, che è una parte normale della rigenerazione dei tessuti, il cfDNA viene eliminato dal tessuto. Il cfDNA recuperato può essere isolato da un campione di sangue, fornendo così una lettura a livello di corpo della morte cellulare sia nelle cellule normali che in quelle cancerose, senza la necessità di una raccolta di campioni bioptici invasivi.
“Eseguire biopsie del tessuto tumorale è un processo incostante e generalmente non è una buona rappresentazione dell’intero tumore o della sua diffusione”, ha affermato Anton Wellstein, MD, PhD, professore di oncologia e farmacologia di Georgetown Lombardi e autore corrispondente di questo articolo . “L’uso di biopsie di sangue o liquidi, d’altra parte, fornisce una rappresentazione omogenea del cfDNA che viene eliminato da tutti i tipi di cellule”.
Gli scienziati notano che piccoli frammenti di DNA e modifiche chimiche in quei frammenti, noti come gruppi metilici, aiutano a dire ai ricercatori da quale tipo di cellula proviene il rispettivo frammento di DNA, perché questi modelli di metilazione sono unici per specifici tipi di cellule.
Utilizzando cfDNA per confrontare il danno cellulare da varie forme di trattamento con cellule normali non danneggiate dello stesso tessuto, i ricercatori possono analizzare una serie di dati su come le cellule di un tessuto sono influenzate dai trattamenti e da altre forze esterne. Questa conoscenza può essere fondamentale per valutare se una terapia è efficace e quali effetti negativi può causare.
“La messa a punto di queste applicazioni di analisi del cfDNA è impegnativa e richiede approcci approfonditi, sia a livello di sequenziamento del genoma che computazionalmente”, spiega Megan Barefoot, una studentessa MD/PhD nel laboratorio Wellstein del Cancer Center e autrice principale dell’articolo .
Megan aggiunge: “Il cfDNA metilato ha aperto un nuovo modo minimamente invasivo per rilevare i danni alle cellule del corpo, poiché spesso ci sono centinaia di marcatori metilici per cellula che possono segnare in modo molto specifico da dove provengono le cellule, come un lettore da A bar il codice sulla cassa di un supermercato dice al negozio l’identità di un particolare prodotto. Le analisi biologiche e computazionali combinate consentono di decifrare questi modelli di metilazione/codici a barre molecolari in modo che i ricercatori possano rintracciare le origini del cfDNA”.
Il risultato finale di queste analisi aiuta i ricercatori a determinare il tessuto di origine del cancro, ad esempio, e consente anche ai ricercatori, confrontando le cellule danneggiate con le cellule sane, di vedere da dove ha avuto origine il danno, soprattutto se era dovuto a un certo tipo di cancro. trattamento.
“Questo approccio può essere applicato a qualsiasi terapia che influisca sull’equilibrio dei tessuti, causando il danneggiamento e la morte delle cellule nei tessuti, compresa la chemioterapia, le radiazioni e l’immunoterapia. Questa recensione aiuta davvero a gettare le basi per i nostri futuri sforzi di ricerca”, conclude Wellstein.
“Il mio laboratorio è attivamente alla ricerca di metodi e tecnologie che raffinino ulteriormente i test di cfDNA metilato. Riteniamo che questi sforzi siano accessibili e diventeranno presto standard in laboratorio e dovrebbero fare la differenza nel far progredire la comprensione e il trattamento di molti tipi di cancro”.
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