Παράλληλη αλληλούχιση εξωχρωμοσωματικών κυκλικών DNA και μεταγραφωμάτων σε μεμονωμένα καρκινικά κύτταρα. Μελέτη ρίχνει φως στη μυστηριώδη εξέλιξη των κυκλικών DNA. Δείκτης πρώιμης διάγνωσης.
Οι όγκοι αρκετές φορές αποκτούν τη δική τους ζωή, αναπτύσσονται με ασυνήθιστα γρήγορους ρυθμούς ή αναπτύσσουν ξαφνικά αντίσταση σε ένα φάρμακο για τον καρκίνο. Αυτή η συμπεριφορά συχνά εξηγείται από τα καρκινικά γονίδια που διαχωρίζονται από τα χρωμοσώματα του ίδιου του κυττάρου και «εκτυπώνονται από μόνα τους» σε σχήματα δακτυλίου. Μέχρι στιγμής, λίγα είναι γνωστά για το πώς ακριβώς προκύπτουν αυτές οι κυκλικές μορφές DNA και πώς συνεχίζουν να αναπτύσσονται καθώς μεγαλώνει ο όγκος. Μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Charité – Universitätsmedizin Berlin και το Max Delbrück Center έχει τώρα αξιοποιήσει μια νέα μέθοδο για την ανίχνευση αυτής της διαδρομής στο νευροβλάστωμα, έναν τύπο καρκίνου, δηλ. την παράλληλη αλληλούχιση εξωχρωμοσωματικών κυκλικών DNA και μεταγραφωμάτων σε μεμονωμένα καρκινικά κύτταρα. Τα αποτελέσματα έχουν δημοσιευθεί *στο περιοδικό Nature Genetics.
Με την εφαρμογή αυτής της καινοτόμου τεχνολογίας σε καρκινικά κύτταρα, οι ερευνητές περιγράφουν τις διακυτταρικές διαφορές στο περιεχόμενο του εξωχρωμοσωματικών DNA (ecDNA) ενώ διερευνούν τη δομική ετερογένεια και τον μεταγραφικό αντίκτυπό τους.
Τα ecDNA που περιείχαν ογκογονίδιο ήταν κλωνικά παρόντα σε καρκινικά κύτταρα και οδήγησαν σε διαφορές έκφρασης διακυτταρικών ογκογονιδίων. Αντίθετα, άλλα μικρά κυκλικά DNA ήταν αποκλειστικά για μεμονωμένα κύτταρα, υποδεικνύοντας διαφορές στην επιλογή και τη διάδοσή τους. Οι διακυτταρικές διαφορές στη δομή του ecDNA έδειξαν τον «κυκλικό ανασυνδυασμό» ως μηχανισμό εξέλιξης του ecDNA. Αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η παράλληλη αλληλούχιση εξωχρωμοσωμικών κυκλικών DNA και μεταγραφωμάτων σε μεμονωμένα καρκινικά κύτταρα ως μια προσέγγιση για τον συστηματικό χαρακτηρισμό τόσο του μικρού όσο και του μεγάλου κυκλικού DNA σε καρκινικά κύτταρα, που θα διευκολύνει την ανάλυση αυτών των στοιχείων DNA στην πρόγνωση του καρκίνου.
* González R., et al. 4/5/2023. Parallel sequencing of extrachromosomal circular DNAs and transcriptomes in single cancer cells. Nature Genetics, DOI 10.1038/s41588-023-01386-y