Abstrak Grafis. Kredit: Sel Punca Sel (2023). DOI: 10.1016/j.stem.2023.04.001
Para peneliti telah mengembangkan metode baru untuk membedakan antara sel punca kanker dan sehat serta sel progenitor dari sampel pasien dengan leukemia myeloid akut (AML), penyakit yang digerakkan oleh sel punca darah ganas yang secara historis sulit diidentifikasi. Temuan yang diterbitkan hari ini di jurnal Cell Stem Cell membuka jalan bagi pengembangan teknik baru untuk memprediksi apakah pasien akan merespons kemoterapi.
AML adalah jenis kanker yang ditandai dengan pertumbuhan yang cepat dan akumulasi sel darah putih abnormal. Diperkirakan berkembang ketika sel progenitor darah, yang biasanya berubah menjadi semua jenis sel darah lainnya, gagal matang dengan baik dan menjadi abnormal. Dalam proses ini, sel punca darah memiliki kepentingan khusus karena mereka melahirkan sel progenitor dan dianggap sebagai jenis sel tempat terjadinya mutasi leukemia.
Sel punca leukemia diperkirakan bertahan dari kemoterapi dan menyebabkan kekambuhan. Tingkat kekambuhan yang tinggi merupakan masalah klinis utama pada AML dan sering menjadi penyebab kematian pasien.
Memahami bagaimana sel induk darah memunculkan sel progenitor darah dalam konteks AML sangat penting untuk meningkatkan pemahaman kita tentang penyakit ini, mengembangkan alat diagnostik dan prognostik yang lebih baik, dan mengidentifikasi target dan perawatan terapeutik baru. Namun, ini secara historis sulit dilakukan karena tingkat variabilitas yang tinggi antara pasien dan kesamaan antara sel punca yang sehat dan ganas.
“Upaya sebelumnya untuk memahami bagaimana sel punca leukemia dan sel progenitor berdiferensiasi pada AML memiliki keberhasilan yang beragam karena ekspresi gen sangat menyimpang dalam penyakit ini,” jelas Sergi Beneyto, penulis pertama makalah dan Ph.D. kandidat di kelompok penelitian Dr. Lars Velten di Center for Genomic Regulation (CRG). Penulis berangkat untuk mengatasi tantangan ini dengan membuat CloneTracer, sebuah metode komputasi.
Para peneliti menggunakan teknik yang dikenal sebagai pengurutan RNA sel tunggal yang mengukur ekspresi gen dalam ribuan sel pada waktu yang bersamaan. Mereka kemudian menerapkan CloneTracer ke data, yang beroperasi pada resolusi klon, yang berarti ia mampu melacak evolusi tumor dengan melacak bagaimana sel-sel individual memperoleh mutasi saat muncul.
CloneTracer digunakan untuk menganalisis data dari sampel sumsum tulang dari 19 pasien, mengungkapkan dua kompartemen sel punca yang berbeda; satu kelompok sel punca yang sebagian besar sehat dan tidak aktif, dan kompartemen lain yang sangat aktif dan sebagian besar terdiri dari sel punca leukemia.
CloneTracer juga mengungkapkan bahwa mutasi, termasuk tujuh dari sepuluh gen driver AML yang paling sering bermutasi, hanya secara mencolok memberikan efeknya pada sel progenitor. Karakteristik yang diamati (fenotipe) sel progenitor ini berkorelasi dengan respons terapi pasien.
Temuan ini berimplikasi pada prognosis dan pengobatan AML karena sel progenitor yang telah berdiferensiasi ke tahap yang lebih matang merespons terapi dengan lebih baik.
“Begitu sel leukemia mulai berdiferensiasi menjadi progenitor, ia menjadi gila dan menjadi sangat berbeda dari sel progenitor yang sehat. Dengan melihat progenitor, kita dapat memperkirakan secara masuk akal apakah kemoterapi lini pertama akan berhasil. Kita sekarang bekerja untuk memvalidasi ini dalam kohort yang lebih besar dan membangun tes klinis untuk jenis sel ini,” kata Dr. Anne Kathrin Merbach, salah satu penulis studi dan pascadoktoral dalam kelompok Prof. Carsten Müller-Tidow di Rumah Sakit Universitas Heidelberg.
Salah satu keterbatasan CloneTracer adalah pengurutan RNA sel tunggal mahal, memakan waktu dan tidak layak untuk digunakan di klinik. Sebaliknya, para peneliti berencana untuk mengembangkan cara mengkarakterisasi sel progenitor untuk memprediksi respon terhadap kemoterapi dengan menggunakan FACS (fluorescence-activated cell sorting), sebuah teknik yang biasa digunakan dalam penelitian leukemia dan tersedia di sebagian besar departemen medis hematologi di seluruh dunia.
Sementara memprediksi respon terhadap kemoterapi adalah penting, penulis studi mengakui bahwa kecuali terapi yang ditargetkan juga menargetkan kompartemen sel induk leukemia yang sebenarnya, efek pada kekambuhan dan kelangsungan hidup jangka panjang terbatas. Resolusi klon yang ditawarkan oleh CloneTracer memungkinkan penulis untuk mengkarakterisasi tanda tangan ekspresi gen dari populasi sel kritis ini, yang tidak merespons kemoterapi lini pertama dengan baik. Mereka mengingatkan bahwa ukuran sampel yang lebih besar akan diperlukan untuk mengidentifikasi memvalidasi temuan mereka sebelum dapat mengarah pada terapi yang lebih baik.
Informasi lebih lanjut: Sergi Beneyto-Calabuig et al, Multi-omics sel tunggal yang diselesaikan secara klonal mengidentifikasi rute diferensiasi seluler pada leukemia myeloid akut, Cell Stem Cell (2023). DOI: 10.1016/j.stem.2023.04.001
Disediakan oleh Pusat Regulasi Genomik
Kutipan: Alat baru memetakan lanskap diferensiasi leukemia myeloid akut (2023, 24 April) diambil 25 April 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-04-tool-differentiation-landscape-acute-myeloid.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.