Gesundheit

Eine genomische barcode-tracker für Immunzellen

Forscher des Garvan Institut für Medizinische Forschung haben eine neue Methode entwickelt, um vor Ort seltene immun-Zellen, die reaktiv gegen Krebszellen in einem Patienten das eigene Immunsystem.

Die patentierte „WUT-seq“ Methode ermöglicht es Wissenschaftlern, um zu verfolgen, wie die Zellen des Immunsystems entwickeln sich innerhalb Tumorgewebe für die erste Zeit, die einen hervorragenden Einblick in, wie man besser arm des Immunsystems zum Ziel Krebs. Die Technik kann verglichen werden, um einen barcode-tracker, in der Lage zu Scannen detaillierte Informationen aus tausenden von Zellen des Immunsystems zu einem Zeitpunkt.

„Diese Methode gibt uns die ausführlichste Blick noch, wie Immunzellen Verhalten sich im menschlichen Körper“, sagt Professor Chris Goodnow, Executive Director des Garvan Institute und co-senior-Autor der veröffentlichten Arbeit. „Immun-Zellen spielen eine kritische Rolle in der Entwicklung der Krankheit. Diese Methode zeigt ein erhebliches Potenzial, um uns zu helfen, Personalisieren Krebs-Behandlungen auf den einzelnen an.“

Die Entwicklung der Methode, die von Dr. Mandeep Singh (Immunogenomics Laboratory) und Ghamdan Al-Eryani (Tumor-Progression Laboratory) am Garvan, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications.

Seltene Immunzellen, die ’sehen‘ Krebs

Unser Immunsystem schützt uns gegen fremde Krankheitserreger, wie Bakterien oder Viren. Aber es reagiert Häufig schlecht zu Krebserkrankungen, die sich aus den körpereigenen Zellen—in der Regel zu wenige Immunzellen ‚erkennen‘ Sie zu montieren, eine effektive Immunantwort.

Immunzellen kommen in vielen verschiedenen Formen—Sie mischen und entsprechen verschiedenen „Rezeptoren“, die auf Ihrer Zelloberfläche, welcher monitor der Zelle die Umgebung. Wenn eine immun-Zelle Rezeptoren erkennen eine potenzielle Gefahr, die Zelle repliziert, um mehr Kopien von sich selbst, in der Lage, um das Ziel Bedrohung mehr effektiv.

„Die Immunzellen erkennen die Krebszellen sind oft selten,“ sagt Außerordentlicher Professor Alex Swarbrick, die Köpfe der Tumor-Progression-Labor von Garvan. „Wir müssen Sortieren durch Tausende von Zellen zu finden, diese Zellen replizieren können, dass machen nur einen kleinen Bruchteil der immun-Zellen in einem Tumor.“

Aufbau einer zellulären barcode-tracker

Bisherige Methoden haben es möglich gemacht, zu Lesen, die langen Strecken der genetischen Ausgabe (die RNA) kodiert, eine Immunreaktion der Zelle-rezeptor, aus einzelnen Zellen. Aber Sie hatten nicht die Kapazität, um durch die Tausende von Zellen in einem Tumor, bei einem einzigen mal.

Die Autoren der Studie eine neue Methode entwickelt, durch die Harmonisierung der vier verschiedenen genomischen Technologien (Oxford Nanopore Technologies, 10X Genomics, Illumina und CaptureSeq).

Sie erste eine Möglichkeit entwickelt, bereichern die RNA von einzelnen Zellen, die Ausrichtung der RNAs codieren der immun-Zell-Rezeptoren. Sie entwickelte sich dann ein Computer-tool, genau zu Lesen, in voller Länge-Sequenzen der immun-Zell-Rezeptoren.

Die daraus resultierende Repertoire und die Expression der Gene durch Sequenzierung oder ‚WUT-seq‘, die Methode funktioniert ähnlich wie ein barcode-tracker. Durch das Scannen der relevanten immun-Zell-Rezeptoren in vielen Tausende von Zellen auf einmal kann Sie bieten eine genaue Momentaufnahme, wie das Immunsystem die Zellen in einer gewebsprobe verbunden sind, und die Zellen wirksam sein kann bei der Montage eine Reaktion gegen den Krebs.

„Dieser hohe Durchsatz-Strategie ist wirklich die Tür öffnen, die ein viel detaillierteres Verständnis der zellulären Dynamik der Immunantwort“, sagt Dr. Martin Smith, der Führer der Genomischen Technologien-Gruppe am Garvan ist Kinghorn Zentrum für Klinische Genomik.

In einer proof-of-principle-Studie, verwendeten die Forscher die Methode zum Beispiel 7,138 Zellen aus dem Tumor und die zugehörigen Lymphknoten von Brust-Krebs-Patienten. Das team ausgegraben Anzahl der verbundenen Zellen, die anwesend waren in beiden Geweben, und das offenbarte spezifische genetische Signaturen der Immunantwort in den Patienten Tumor.

Ein neuer Blick auf Krankheiten

Die Forscher sagen, die Fähigkeit zu finden und barcode diese seltenen Zellen des Immunsystems hat die macht zu führen Behandlungsstrategien auf der Basis der individuellen.

Immuntherapie ist eine neue form der Krebs-Therapie entwickelt, um das Immunsystem zu aktivieren, um besser Ziel den Krebs, aber nicht alle Patienten reagieren gut und die aktuellen Methoden verwendet, um zu beurteilen, einem Patienten die Antwort geben, die einen schlechten Schnappschuss von dem Verhalten Ihrer Immunzellen.

Professor Goodnow sagt, dass es ein erhebliches Interesse von pharmazeutischen Unternehmen, um besser zu verstehen, die Reaktion des Immunsystems zu Krebs, bei einer Auflösung ab sofort über die WUT-seq-Methode. „Wir hoffen, dass RAGE-seq umgesetzt werden in klinischen Studien, einen entscheidenden Informationen, die helfen, potenzielle Krebsmedikamente, die an den richtigen Patienten schneller.“