Christopher Plaisier, professor assistente de engenharia biomédica nas Escolas de Engenharia Ira A. Fulton na Arizona State University, e Samantha O'Connor, estudante de doutorado em engenharia biomédica do Plaisier Lab, estãoconduzindo pesquisas em um novo esta¡gio da canãlula-tronco ciclo de vida que pode ser a chave para desbloquear novos manãtodos de tratamento do câncer cerebral. Seu trabalho foi publicado recentemente na revista cienta­fica Molecular Systems Biology.

"O ciclo celular éuma coisa muito bem estudada e, no entanto, aqui estamos nosolhando para ele novamente pela enanãsima vez e uma nova fase surge em nós", disse Plaisier. "A biologia sempre tem novos insights para nos mostrar, basta olhar."

A faa­sca para esta descoberta veio atravanãs de uma colaboração com Patrick Paddison, um professor associado do Fred Hutchinson Cancer Research Center em Seattle, e o Dr. Anoop Patel, um professor assistente de cirurgia neurola³gica na Universidade de Washington que também estãoenvolvido no Fred. Centro de Pesquisa do Ca¢ncer Hutchinson.

A equipe de Paddison convocou a Plaisier para ajudar a analisar os dados de células-tronco do cérebro caracterizados por um processo chamado sequenciamento de RNA de canãlula única.

"Esses dados se mostraram bastante surpreendentes", disse Plaisier. "a‰ mapeado neste belo padrãocircular que identificamos como todas as diferentes fases do ciclo celular."

O'Connor desenvolveu uma nova ferramenta classificadora do ciclo celular - chamada ccAF, ou ciclo celular ASU / Fred Hutchinson para representar a colaboração entre as duas instituições - que apresenta uma visão mais próxima e de "alta resolução" do que estãoacontecendo nos ciclos de crescimento do caule células e identifica genes que podem ser usados ​​para rastrear o progresso ao longo do ciclo celular.

"Nosso classificador se aprofunda no ciclo celular porque pode haver partes que estamos capturando que tem implicações importantes para a doena§a", diz O'Connor.

Quando Plaisier e O'Connor usaram a ferramenta ccAF para analisar dados de células para tumores de glioma, eles descobriram que as células tumorais costumavam estar no estado de crescimento Neural G0 ou G1. E a  medida que os tumores se tornam mais agressivos, cada vez menos células permanecem no estado de repouso G0 Neural. Isso significa que mais e mais células estãoproliferando e fazendo crescer o tumor .

Eles correlacionaram esses dados com o prognóstico para pacientes com glioblastoma, um tipo de tumor cerebral particularmente agressivo. Aqueles com na­veis mais elevados de G0 neural em células tumorais tinham tumores menos agressivos.

Eles também descobriram que o estado quiescente G0 Neural éindependente da taxa de proliferação de um tumor, ou quanto rápido suas células se dividem e criam novas células.

"Essa foi uma descoberta interessante de nossos resultados, que a própria quiescaªncia pode ser um processo biola³gico diferente", disse Plaisier. "a‰ também um ponto potencial onde podera­amos procurar novos tratamentos com drogas. Se pudanãssemos empurrar mais células para esse estado quiescente, os tumores se tornariam menos agressivos."

Os atuais tratamentos com drogas contra o câncer se concentram em matar as células cancerosas. No entanto, quando as células cancerosas são mortas, elas liberam restos celulares na área ao redor do tumor, o que pode fazer com que as células restantes se tornem mais resistentes aos medicamentos.

"Portanto, em vez de matar as células, se as colocarmos para dormir, a situação poderia ser muito melhor", disse Plaisier.

Com sua ferramenta ccAF, eles também foram capazes de encontrar novos estados no ini­cio e no final do ciclo celular que existem entre os estados comumente conhecidos. Esses estãoentre os tópicos de sua próxima fase de pesquisa.

"Estamos comea§ando a pensar em maneiras de aprofunda¡-los e aprender mais sobre a biologia da entrada e saa­da do ciclo celular porque esses são pontos potencialmente importantes onde as células ira£o para o estado G1 ou G0", Plaisier diz.

Descobrir o que faz com que uma canãlula entre no ciclo de divisão ou permanea§a em um estado de repouso G0 pode ajudar a entender os processos por trás do crescimento do tumor.

"A principal caracterí­stica de qualquer câncer éque as células estãoproliferando", diz Plaisier. "Se pudanãssemos entrar la¡ e descobrir quais são os mecanismos, esse poderia ser um lugar para desacelera¡-los."

Plaisier e O'Connor estãotornando a ferramenta classificadora ccAF de ca³digo aberto e dispona­vel em uma variedade de formatos para qualquer um estudando dados de sequenciamento de RNA de canãlula única para facilitar o processo de estudo dos ciclos celulares.