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AtualizadoSeg, 24 Jan 2022 3am

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Daichii Sankyo

Sequenciamento genômico de célula única em oncologia

Murad 2019 bxEm mais um tópico da coluna ‘Drops de Genômica’, o oncologista André Murad (foto) explica o sequenciamento genômico de célula única em oncologia, empregado para analisar os polimorfismos genéticos de células individuais no nível de todo o genoma. Confira.

Uma célula é a menor unidade funcional de um organismo. As características únicas de expressão gênica de cada célula estão intimamente relacionadas à função da célula e do tecido. O sequenciamento genético tradicional é realizado em amostras de tecido ou populações de células como um todo, e as diferenças entre as células podem ser mascaradas pela média.  

A compreensão dos sistemas biológicos requer o conhecimento de seus componentes individuais. A heterogeneidade celular é uma característica fundamental de muitos tipos de câncer. A falta de homogeneidade celular contribui para a dificuldade na concepção de terapias oncológicas direcionadas. Portanto, o desenvolvimento de novos métodos para determinar e caracterizar a heterogeneidade tumoral é um passo crítico no desenvolvimento de novas terapias contra o câncer.

A tecnologia de sequenciamento de célula única (SCS) tem sido recentemente empregada para analisar os polimorfismos genéticos de células individuais no nível de todo o genoma. Uma pequena quantidade de DNA genômico inteiro em uma única célula é primeiramente sequenciado através de seu genoma completo com alta cobertura e, em seguida, realiza-se o sequenciamento de alto rendimento para revelar as diferenças nas populações celulares e na evolução celular.

O SCS requer isolamento preciso da única célula de interesse (1); isolamento e amplificação de material genético (2); e análise descritiva de dados genômicos, transcriptômicos e epigenômicos (3).

Além da análise direcionada de células isoladas de biópsias tumorais, a tecnologia SCS pode ser aplicada às células tumorais circulantes, o que pode ajudar a prever a progressão tumoral e metástase.

Procedimentos para obtenção do SCS no tratamento do câncer

A amostra do paciente é coletada e, em seguida, a célula única é isolada da amostra por meio de diluição em série, pipetagem de boca, seleção de fluxo, micromanipulação robótica e / ou plataformas microfluídicas.

O nucleotídeo de uma única célula é isolado e amplificado por métodos específicos, como amplificação do genoma inteiro (WGA), amplificação do transcriptoma inteiro (WTA) e precipitação ChIP, que permitem a análise nos níveis genômico, transcriptômico e epigenômico.

O nucleotídeo amplificado é sequenciado por um sequenciador de genes e a informação é analisada por meio de métodos de bioinformática.

Os dados “ômicos” podem ajudar o clínico a determinar uma estratégia de tratamento otimizada.

Aplicação da tecnologia de sequenciamento de célula única na evolução tumoral e metástase

Na progressão do tumor, algumas células tumorais no local primário podem invadir os vasos sanguíneos, migrar para a circulação sanguínea e então se implantar no local do tecido distante, definido como metástase. As células tumorais circulantes (CTCs) podem ser facilmente coletadas e o sequenciamento de células únicas de CTC pode ser usado para prever a metástase do tumor.

A determinação das mutações do gene driver de subpopulações celulares pode auxiliar na compreensão da evolução do tumor e no desenvolvimento de terapias-alvo, imunoterapia e mesmo terapias de células imunológicas, como células T modificadas por receptor de antígeno quimérico (células T CAR-T).

single cell drops

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