ترسیم نقشه سه بعدی از پروستات با استفاده از فناوری پیشرفته

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، در مطالعه جدیدی که در مجله "نیچر"(Nature) منتشر شده است، محققان تکنیکی به نام "ترانسکریپتومیکس فضایی" یا رونوشتام فضایی"(spatial transcriptomics) ایجاد کرده‌اند که به آنها اجازه می‌دهد تومورها را به صورت غیرتهاجمی و با عمق تفکیک بی‌سابقه‌ای نقشه‌برداری کنند.

"ترانسکریپتوم" یا "رونوِشتام" مجموعه‌ای از مولکول‌های آران‌ای پیام‌رسان(mRNA) یا رونوشت‌هایی است که در یک سلول یا در جمعیتی از سلول‌ها بیان می‌شود. بر خلاف ژنوم که در تمامی سلول‌های یک موجود زنده ثابت است(به استثنای جهش یافته‌ها)، در شرایط گوناگون الگوی بیان ژن‌ها و در نتیجه رونوشت‌های درون سلول‌ها تغییر خواهند کرد.

ترانسکریپتوم یا رونوِشتام هر سلول تحت تأثیر ژن‌هایی است که به‌ طور فعال در زمانی خاص ابراز می‌شوند. البته تخریب mRNA نیز آن را تحت تأثیر قرار می‌دهد. برای نمونه، تنها سه درصد توالی‌های ژنومی انسان قابل رونویسی هستند. در مغز حدود ۱۵ هزار ژن بیان می‌شوند، در حالی که در سلول پوششی روده کمتر از ۲۰۰۰ ژن رونویسی می‌شود.

در نهایت به‌ طور خلاصه، "ترانسکریپتومیکس" استفاده از منابع ژنومی به منظور مطالعات عملکردی برای شناسایی و مقایسه ژن‌های بیان شونده یک ژنوم تحت شرایط مختلف محیطی، رشدی، بافتی و تکوینی است.

محققان برای اولین بار با این روش توانستند یک نقشه سه بعدی از کل پروستات با وضوح بی‌سابقه‌ای شامل مناطقی از سلول‌های سالم و سرطانی ایجاد کنند.

در کمال تعجب، این مطالعه نشان داد که تومورهای پروستات حاوی طیف وسیعی از تغییرات ژنتیکی هستند که تا این لحظه ناشناخته بودند.

"آلستر لمب" از دپارتمان علوم جراحی "نافیلد" آکسفورد که به طور مشترک این مطالعه را رهبری می‌کرد، گفت: ما قبلاً هرگز چنین سطح وضوحی را در دسترس نداشتیم و این رویکرد جدید، نتایج شگفت‌انگیزی را نشان داده است.

تکنیک‌های کنونی برای مطالعه ژنتیک سلول‌های درون تومورها شامل گرفتن نمونه از ناحیه سرطانی و تجزیه و تحلیل دی‌ان‌ایِ آن سلول‌ها است. مشکل این است که بسیاری از سرطان‌ها، مانند سرطان پروستات، سه بعدی هستند، به این معنی که هر نمونه تنها تصویری کوچک از تومور ارائه می‌دهد.

با تکنیک‌های کنونی برای مطالعه ژنتیک سلول‌ها که به تجزیه و تحلیل نمونه‌های دی‌ان‌ایِ سرطانی در عکس‌های فوری دو بعدی محدود شده‌اند، فناوری جدید "رونوشتام فضایی" وضوحی را که قبلاً هرگز وجود نداشته است، فراهم می‌کند.

سرطان با یک جهش ژنتیکی شروع می‌شود، بنابراین نیاز به بهبود درک این تغییرات سلولی وجود دارد. رونوشتام فضایی دانشمندان را قادر ساخت تا به توانایی بی‌سابقه‌ای در گروه‌بندی سلول‌ها بر اساس هویت‌های ژنتیکی مشابه دست یابند. یکی از یافته‌های شگفت‌انگیز این بود که این تکنیک جدید نشان داد که بسیاری از بافت‌های سالم قبلاً ویژگی‌های ژنتیکی را نشان داده‌اند که معمولاً در سرطان شناسایی می‌شوند.

دکتر "لمب" می‌گوید: ما دریافته‌ایم که بسیاری از رویدادها که قبلا فکر می‌کردیم به طور خاص با سرطان مرتبط هستند، در واقع در بافت‌های خوش‌خیم وجود دارند.

محققان می‌گویند وضوح سه بعدی، درک ما از توسعه سرطان را به چالش می‌کشد.این تحقیق که توسط بنیاد تحقیقات سرطان بریتانیا تامین مالی شده است، شامل تجزیه و تحلیل بیش از ۱۵۰ هزار منطقه در سه پروستات در میان سرطان‌های دیگر مانند سینه و بافت مغز بود. رویکرد جدید "رونوشتام فضایی" به طور قابل توجهی دانشمندان را قادر می‌سازد تا تنوع ژنتیکی را حتی تا حدی که ژن‌های منفرد را می‌توان دید، مشاهده کنند، بنابراین چشم‌اندازی دقیق از بافت‌ها ایجاد می‌کند.

دکتر "هنری استنت" مدیر اطلاعات تحقیقاتی در بنیاد تحقیقات سرطان بریتانیا گفت : این تحقیق شگفت‌انگیز درک ما را از چگونگی ایجاد سرطان به چالش می‌کشد. دانشمندان ما با استفاده از فناوری پیشرفته، نقشه سه‌بعدی فوق‌العاده دقیقی از پروستات ساخته‌اند. نتایج آنها نشان می‌دهد که سلول‌های ظاهرا سالم در بدن می‌توانند مانند سلول‌های سرطانی آسیب دی‌ان‌ای داشته باشند. بررسی اینکه چه چیزی آنها را از سرطانی شدن باز می‌دارد، می‌تواند به ما کمک کند تا این بیماری را زودتر تشخیص دهیم.