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      2018年春季:超前分析

      他的单细胞溶液是革命性的癌症研究乐动体育LDsports中国

      尼古拉斯·纳文想更好地了解肿瘤是如何成长和发展,于是他找到了一种方法来分析单个细胞的DNA

      克莱顿·博尔特博士

      照片:悦McSpadden

      挫折往往导致创新。托马斯·爱迪生亲自打电话不满“的进度第一的必要性。”

      为尼古拉斯·纳文博士。这促使他开创了一项技术,这项技术彻底改变了研究人员研究癌症的方式。乐动体育LDsports中国

      了解癌细胞内的进化是这位遗传学和生物信息学副教授的长期兴趣。换句话说,一个仅有少量突变的单个微小细胞是如何失控地发展成毁灭性疾病的?

      要回答这个问题,需要纳文分析DNA从单个癌细胞,但谈何容易被证明。传统的方法是没有用的,因为它们依靠的是数以百万计的细胞混合物。

      “在我的研究生学习中,我大部分时间都在把肿瘤切成多个区域并做基因组分析,”Navin说。“无论我如何切开肿瘤,我总是要面对混合人群。所以这非常令人沮丧。”

      分析单个细胞的DNA

      一个肿瘤可能包含数十亿个细胞,其中许多不是癌变的,具有不同的基因特征。Navin能够收集到的混合样本并不能提供明确的答案,所以他决定设计一种更好的技术。

      2011年,作为纽约冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)癌症遗传学博士后研究员,纳文发表了最早的分析单细胞DNA的方法之一。这项技术现在得到了广泛的应用,它包括小心翼翼地分离单个肿瘤细胞,放大其遗传物质以提供足够的样本供分析,以及分析异常的DNA。

      在短短几天内,这可以在成千上万的单个细胞上重复,创造出肿瘤内细胞多样性的图片以及它们是如何相互作用的,这被称为肿瘤结构。在这个层次上理解生物学可以为癌症的生长和进展提供有价值的见解,特别是在疾病的早期阶段。

      “你可以追溯所有发生的事件,直到一个单细胞开始肿瘤,”Navin说。“这对研究侵袭、转移和治疗耐药性等问题非常有用。”

      探月计划的合作

      纳文相信这一技术将有利于患者和研究者。乐动体育LDsports中国通过MD安德森该公司的探月计划™他正在与几种癌症类型的临床医生合作,以更快地纳入单细胞分析的使用,目的是改善护理。

      工作能力与专家癌症医生和病理学家一起在一个屋檐下,可以访问一个大体积的患者样品一起,提供无可比拟的优势用于鉴定和开发临床应用,纳文解释。

      通过这些合作,单细胞分析对于研究大量的单个肿瘤细胞和研究很少的细胞都是非常有用的。

      实验室

      瞄准AML复发

      例如,纳文正在与迈克尔Andreeff,医学博士,博士和玛丽娜·科诺普列娃,医学博士。,白血病和骨髓增生异常综合征和急性髓细胞白血病月亮shot™影像的两位教授,以研究细胞的一种非常罕见的集合,导致复发的急性髓系白血病(AML)。

      在某些AML患者中,一小部分白血病细胞在化疗初期存活。

      这种情况,称为微小残留病灶,与复发,预后较差。然而,这些细胞只能代表10,000个细胞的大约一个在骨髓,使他们很难学习。

      “有没有办法治疗之前识别这些细胞,” Andreeff说。“这就是为什么它如此重要,隔离处理后,这些非常罕见的细胞。这种技术是独一无二的,在这样做非常有价值的。这也显示了登月计划中的合作所提供的价值和利益“。

      通过使用单细胞分析,研究小组能够了解基因突变、活跃信号通路和细胞表面的蛋白质,所有这些都可能有助于选择或开发针对这组耐药细胞的新疗法。

      改进的成果为前列腺癌患者

      同样,Navin正在与阿马多苏里塔-萨维德拉,医学博士和安娜Aparicio,医学博士,泌尿生殖系肿瘤内科的两个副教授,通过前列腺癌月亮shot™影像学前列腺癌细胞的演变响应不同的治疗方法,如激素治疗或化疗。

      他们使用单细胞分析来研究前列腺肿瘤血液中的循环肿瘤细胞,以及从骨髓中提取的转移细胞。使用Navin的方法,研究小组能够分析这些有限的样本,观察病人肿瘤在整个治疗过程中的变化,而不需要侵入性活检。

      Zurita-Saavedra说:“在前列腺癌延长生命疗法的背景下,我们想了解在个体肿瘤中哪些成分得到了丰富,哪些成分消失了,以便使其更具临床意义。”“我们的最终目标是能够预测患者的治疗反应。”

      他解释说,在治疗期间了解肿瘤的结构将有助于预测对现有治疗的反应,并帮助指导临床医生选择成功率更高的治疗方案。

      通过这些合作和其他合作,Navin继续扩大单细胞分析的临床可能性,包括使用血液样本早期检测癌症,非侵袭性肿瘤监测,以及对太小而无法用标准方法处理的患者样本进行分析。他还与登月计划合作,更广泛地使用单细胞分析MD安德森。

      从无奈到创新,他现在的目标是把他的技术,更多的研究者和临床医生在实验室乐动体育LDsports中国MD安德森为了彻底改变病人的护理


      “随着我们进入精准医疗时代,单细胞分析将是至关重要的。Navin博士的工作已经开始让我们了解肿瘤的基因型和表型是如何随着治疗干预而进化的。”

      李大木船

      在美国国家癌症研究所的癌症研究中心的临床研究前科学主任乐动体育LDsports中国

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