DNA測序新技術如何通過腫瘤細胞的詳細圖譜幫助我們治療癌癥

一種新的DNA測序技術可以讓科學家追蹤單個癌細胞的基因錯誤。這是史上**次科學家們能夠重建腫瘤的生命史，并了解細胞DNA中的一個錯誤是如何導致腫瘤無法控制的生長的。這項新技術將幫助醫(yī)生了解特定癌癥是如何演變的，并為每位患者量身定制治療方案，使其更有效、更成功。

我們是由數(shù)十億個細胞組成的，它們共同構(gòu)成我們身體的每一部分。這些細胞中的一個在其遺傳密碼中偶爾出現(xiàn)錯誤，而這個錯誤，或突變，有時會使這個不正常的單細胞分裂并比健康細胞生長得更快，從而導致腫瘤的發(fā)展。在這個過程中，細胞可以繼續(xù)進化，積累更多的突變，使其比原來的細胞更危險。

以前，當研究人員研究癌癥時，他們通常從腫瘤上取下一塊組織，并將其作為一個整體進行分析。在不了解每個腫瘤的生活史的情況下，科學只能給我們提供一個不完整的癌癥圖像，即不同的細胞混合在一起并取平均值，從而了解癌癥的危險程度。

但它并沒有告訴我們腫瘤是如何進化的，以及腫瘤是由什么類型的細胞構(gòu)成的，這使得醫(yī)生很難為每個病人選擇正確的治療方法。這就是許多癌癥治療不起作用的原因，當它們起作用的時候，癌癥有時會在幾個月或幾年之內(nèi)復發(fā)，復發(fā)時比前一次更猛烈，也更難治療。

縱觀全局

由于整個腫瘤無法作為一個整體被擊敗，五年前，研究人員開始使用一種不同的策略：分而治之。他們開始將腫瘤分裂成單個細胞，并分別分析每個癌細胞，試圖了解每種腫瘤是由哪種類型的細胞構(gòu)成的。但即使有了這一進展，他們?nèi)匀恢挥袃煞N主要工具來分析單個癌細胞。

一種工具可以讓他們一次讀取單個細胞的遺傳密碼，識別出哪些細胞有基因突變。另一個工具幫助他們了解哪些基因在每個癌細胞中活躍，以及它們在細胞中的作用。然而，這兩種工具都沒有揭示全部信息。使用它們，你可以得到每個細胞的基因錯誤，或者是活躍的和功能的基因——但不是兩者都有。這使得我們不可能了解哪些基因是由于每個細胞的基因錯誤而被激活的。

牛津大學(University of Oxford) MRC Weatherall分子醫(yī)學研究所(MRC Weatherall Institute of Molecular Medicine)的一組研究人員開發(fā)了一種新的單細胞測序技術，使他們能夠看到整體情況。它讓科學家分析腫瘤中每個細胞積累的基因錯誤，同時也了解其基因活動和細胞功能。這將使研究人員能夠更細致地觀察腫瘤的各個方面。

在他們發(fā)表在《Molecular Cell》雜志上的最新研究中，他們使用了一種名為TARGET-seq的新技術，對11名造血細胞癌變的患者的數(shù)千個細胞進行了分析。他們的分析提供了構(gòu)成血癌的細胞類型的詳細圖譜。由于其高分辨率，他們可以重建每個腫瘤的完整生活史，并確定在腫瘤發(fā)展的最初階段活躍的分子。

他們還發(fā)現(xiàn)，看起來健康、沒有癌變突變的細胞，會因為它們處于腫瘤環(huán)境中而表現(xiàn)得像惡性細胞，并激活異常基因。科學家們現(xiàn)在正在使用TARGET-seq分析沒有有效治療方法的不同類型的侵襲性白血病。他們希望能夠了解如何消除引發(fā)和維持腫瘤的細胞，從而能夠完全根除它們。

在未來，我們希望這項技術將被腫瘤學家用來確定構(gòu)成每個腫瘤的確切的癌細胞混合物，并為每個病人定制正確的治療方案。