Studiul confirmă modelele de cercetare pentru urmărirea ADN-ului extracromozomial circular
Daunele ADN-ului în celulele canceroase pot duce la ruperea unor fragmente din cromozomi, care plutesc liber, asemeni unor gheațe care se desprind dintr-un ghețar.
Aceste fragmente de ADN dispersate reprezintă o amenințare semnificativă pentru medici și pacienții cu cancer, având efecte majore asupra progresiei tumorilor și a rezistenței la tratament.
O echipă de cercetători de la Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, alături de colaboratori, a publicat pe 28 mai 2026, în revista Genome Medicine, constatări care demonstrează similitudini semnificative între mostrele de tumori care conțin aceste fragmente de ADN și modelele de cercetare dezvoltate pe baza acestor mostre. Această corespondență strânsă oferă un grad mai mare de încredere cercetătorilor în utilizarea acestor modele pentru a învăța cum să diagnosticheze și să trateze mai bine cancerele asociate cu aceste fragmente de ADN.
În 1965, cercetătorii au documentat pentru prima dată ceea ce sunt acum cunoscute sub numele de elemente de ADN extracromozomial circular (ecDNA), datorită formei lor rotunde. Ulterior, în 1978, s-a descoperit la șoareci că ecDNA crește rezistența celulelor canceroase la un medicament chimioterapeutic.
Studiile recente au arătat că ecDNA apare frecvent, în special în tipuri de tumori agresive. Prezența acestor bucle de ADN abandonate este asociată cu rezultate clinice mai slabe.
Lukas Chavez și echipa sa au dorit să studieze impactul ecDNA asupra cancerului cerebral pediatric folosind un model de cercetare comun, prin transplantarea celulelor tumorale de la un pacient uman pe un șoarece, însă domeniul a fost lipsit de dovezi privind cât de strâns se aliniază modelul rezultat cu tumora umană.
„Modelele de cercetare realizate în acest mod necesită mult timp și atenție pentru a fi generate, așa că a fost important pentru noi să determinăm validitatea lor pentru studiul comportamentului ecDNA”, a declarat Rishaan Kenkre, autor principal al studiului.
Modelele de xenogrefă derivate din pacienți (PDX) sunt recunoscute pentru abilitatea lor de a imita bolile umane, facilitând atât cercetarea fundamentală, cât și testarea de noi tratamente potențiale. Pentru a confirma acest lucru în cazul celulelor canceroase cu ecDNA, cercetătorii au analizat aproape 300 de mostre de tumori pediatrice din 31 de tipuri de cancer și le-au comparat cu modelele PDX realizate din fiecare mostră.
Ei au descoperit ecDNA în puțin sub o treime dintre mostre. EcDNA din aceste modele conținea copii suplimentare ale genelor care pot cauza cancer, cunoscute sub numele de oncogene. Oncogenele cu copii suplimentare reflectau modele găsite în studii mari ce analizau mii de tumori pediatrice.
Ulterior, cercetătorii s-au concentrat pe un grup pentru care au putut accesa datele de secvențiere genomică atât pentru mostrele tumorale umane, cât și pentru modelele PDX rezultate.
„Pentru mai mult de 80% din modelele PDX, prezența ecDNA a fost consistentă cu tumorile primare”, a spus Chavez. „Secvențele ecDNA erau în mare parte aceleași în aceste perechi.”
După ce au confirmat, de asemenea, numărul similar de copii suplimentare de oncogene în tumorile primare și modelele lor PDX respective, echipa de cercetare a trecut la o metodă care le permitea să observe efectele ecDNA asupra celulelor individuale din tumori.
Într-una din cele două perechi de tumori cerebrale și modelele PDX corespunzătoare studiate prin secvențierea la nivel de celulă, aproape fiecare celulă din tumoră conținea ecDNA, iar același lucru era valabil și pentru modelul PDX. În cealaltă pereche, mai puțin de una din zece celule aveau ecDNA, totuși modelul PDX prezenta aceste ecDNA în practic fiecare celulă.
„Am constatat că celulele pozitive pentru ecDNA din tumora umană, deși reprezentând doar o mică minoritate a populației tumorale, s-au dezvoltat exclusiv în modelul PDX”, a explicat Kenkre. „Cel puțin pentru această pereche specifică, acest lucru ne-a dus să deducem că ecDNA-urile pot oferi un avantaj selectiv pe măsură ce modelul PDX se dezvoltă.” Aceste constatări susțin și mai mult ideea că celulele tumorale pozitive pentru ecDNA pot juca un rol cheie în stimularea creșterii tumorii și a recidivei la pacienții umani.
Autorii concluzionează că asemănările observate între tumori și modelele PDX sugerează că aceste modele sunt instrumente valide pentru a continua să învețe despre modul în care ecDNA stimulează celulele canceroase și cum să o oprim.
Echipa de cercetare intenționează să utilizeze modelele PDX pentru a studia modul în care ecDNA în celulele canceroase evoluează în timp, pe măsură ce celulele încearcă să se adapteze la tratamentele comune, cum ar fi chimioterapia sau radiațiile.
„Scopul nostru este să obținem noi perspective asupra rezistenței la tratamente asociate cu ecDNA și să dezvăluim noi ținte terapeutice potențiale pentru cancerele pediatrice”, a spus Chavez.
