Исследование меж- и внутриопухолевой гетерогенности глиобластом с помощью TOF-SIMS.
Сотрудники Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России совместно с коллегами из других российских институтов разработали методику, позволяющую одновременно определять распределение белков и метаболитов в ткани глиомы с пространственным разрешением 800 нм, что позволяет различать отдельные участки опухоли, а также визуализировать границу опухоли с нормальными тканями. Глиобластома представляет собой один из наиболее агрессивных видов рака человека со средней выживаемостью менее двух лет. Отличительной патологической особенностью глиобластом является их высокая степень меж- и внутриопухолевой неоднородности. Межопухолевая гетерогенность глиобластом широко исследовалась на геномном, метиломном, транскриптомном, протеомном и метаболомном уровнях. Однако из-за отсутствия методов, позволяющих анализировать образцы глиобластом с высоким пространственным разрешением, лишь несколько исследований описывают внутриопухолевую гетерогенность. В данном исследовании была применена TOF-SIMS (времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов) для анализа отдельных клеток и клинических образцов: парафиновых срезов опухолей, полученных от 57 пациентов. Была разработана методика, позволяющая одновременно определять распределение белков и метаболитов в ткани глиомы с пространственным разрешением 800 нм. По данным TOF-SIMS образцы глиомы можно разделить на клинически значимые группы и отличить от нормальной ткани мозга. Кроме того, с помощью TOF-SIMS были выявлены различия между морфологически разными участками глиобластом в пределах одной и той же опухоли. С помощью окрашивания срезов глиобластом антителами против Caveolin-1, конъюгированными с золотом, была визуализирована граница между некротической и пролиферирующей зонами опухоли, кроме того, образцы глиом разделялись на группы, характеризующиеся разной выживаемостью пациентов. Наконец, было продемонстрировано, что в глиобластомах присутствуют клетки, которые характеризуются высоким уровнем белка Caveolin-1 и холестерина. Эта популяция может частично представлять собой стволовые клетки глиомы. В совокупности эти результаты показывают, что предложенный метод позволяет анализировать ткани глиомы с пространственным разрешением, недоступным для большинства других омиксных подходов, и полученные данные могут быть использованы для прогнозирования клинического поведения опухоли.