PL185182B1 - Sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej ekspresji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych oraz zastosowanie sposobu identyfikacji genów - Google Patents

Sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej ekspresji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych oraz zastosowanie sposobu identyfikacji genów

Info

Publication number
PL185182B1
PL185182B1 PL97329038A PL32903897A PL185182B1 PL 185182 B1 PL185182 B1 PL 185182B1 PL 97329038 A PL97329038 A PL 97329038A PL 32903897 A PL32903897 A PL 32903897A PL 185182 B1 PL185182 B1 PL 185182B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cells
isolated
target cells
genes
specific
Prior art date
Application number
PL97329038A
Other languages
English (en)
Other versions
PL329038A1 (en
Inventor
Oystein Fodstad
Johannes E. Hovig
Olav Engebraten
Anne H. Ree
Original Assignee
Oystein Fodstad
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oystein Fodstad filed Critical Oystein Fodstad
Publication of PL329038A1 publication Critical patent/PL329038A1/xx
Publication of PL185182B1 publication Critical patent/PL185182B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6809—Methods for determination or identification of nucleic acids involving differential detection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0693—Tumour cells; Cancer cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6804—Nucleic acid analysis using immunogens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

1. Sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej eks- presji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych obecnych w srodowisku ko- mórkowym innym niz ich miejsce pochodzenia albo nie bedacym ich miejscem pochodzenia, znamienny tym, ze komórki docelowe poczatkowo wykrywa sie i izoluje przez kolejne procedury immunomagnetyczne w celu otrzymania nawet 100% swoistych komórek docelo- wych przed poddaniem tych komórek znanym sposobom klonowania genów, w których porównuje sie nieznane geny rózniace sie poziomem ekspresji mRNA w komórkach doce- lowych izolowanych z róznych tkanek. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej ekspresji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych oraz zastosowanie sposobu identyfikacji genów różnorodnie wyrażanych w nowotworowych komórkach docelowych wyizolowanych z różnych tkanek.
Wiadomo, że wiele rodzajów nowotworów wykazuje typowy wzorzec rozsiewu, taki, że przerzuty pojawiają się w wybiórczo w pewnych tkankach i narządach, często w sposób uporządkowany. Tak więc, przerzuty raka sutka zwykle rozwijają się najpierw w węzłach chłonnych pachowych, podczas gdy przerzuty do szpiku i kości stanowią pierwsze i główne miejsce przerzutów odległych (50%). Wśród innych tkanek, wątroba, płuca i ośrodkowy układ nerwowy (ponad 20%) stają się miejscem przerzutów raka sutka. Podobnie, rak stercza daje przerzuty do kości; czerniak do węzłów chłonnych, wątroby, płuc i mózgu. Bardzo mało wiadomo o czynnikach, które determinują taki tkankowo-wybiórczy rozsiew nowotworu, ale z pewnością związane są z tym konkretne charakterystyczne cechy komórek nowotworowych np. umożliwiające komórkom nowotworowym zasiedlenie w narządach docelowych, wniknięcie do nich i naciekanie tkanki, reakcja na miejscowe czynniki wzrostu, indukcja naczyniotworzenia albo reakcja w niezbadany jeszcze sposób. Charakterystyka ta musi być związana z ekspresją swoistych białek wyrażanych przez znane albo nieznane geny. Stąd, zidentyfikowanie takich genów może mieć wielkie znaczenie dla zrozumienia mechanizmów tworzenia przerzutów i zapewnić nowe wytyczne albo podstawy diagnostyki i terapii.
Stosuje się kilka sposobów w poszukiwaniu genów, które ulegają silnemu wyrażeniu w pewnych populacjach komórek nie zaś winnych, w tym procedur takich jak klonowanie przez hybrydyzację subtrakcyjną i zastosowanie podejścia różnicowej ekspozycji. Większość takich projektów klonowania obejmuje zastosowanie linii komórkowych in vitro albo klonów jako materiału wyjściowego. Jednakże wiadomo, że linie komórkowe mogą się znacznie różnić od komórek nowotworowych, z których powstały oraz, że warunki hodowli in vitro mogą powodować dodatniąalbo ujemną regulację ekspresji genów związanych z decydowaniem o zdolności komórek do naciekania macierzy zewnątrzkomórkowej i tkanki zrębu jak również ich całkowitej zdolności przerzutowej.
Logiczną alternatywą dla linii komórkowych, do porównywania ekspresji interesujących transkryptów genów albo białek może być zastosowanie próbek tkanki nowotworowej z guzów pierwotnych albo przerzutów od pacjentów. Podejście takie, jednakże, obejmuje kilka możliwości popełnienia błędu jak również przedstawia trudności techniczne. Przy stosowaniu komórek nowotworowych od różnych pacjentów charakterystyka ekspresji genów każdego osobnika musi zostać odjęta przed porównaniem wzorców ekspresji genu będącego przedmiotem badania. Komplikuje to klonowanie genów. Stąd, byłaby korzystna możliwość porównania wzorców ekspresji w komórkach nowotworowych uzyskanych z miejsc nowotworowych położonych w różnych miejscach u tego samego osobnika. Możliwe jest to przez pobranie tkanki nowotworowej z nowotworu pierwotnego i widocznych przerzutów stwierdzonych i usuniętych podczas zabiegu chirurgicznego i/lub podczas zabiegu albo biopsji choroby nawrotowej, albo z wtórnych guzów u pacjentów z postępującąchorobąotrzymali albo nie otrzymali zmienione leczenie po pierwotnym zabiegu.
W każdym projekcie dotyczącym klonowania genu istotna jest praca na możliwie oczyszczonej populacji komórek docelowych, w celu uniknięcia nieistotnych sygnałów z komórek innych niż docelowe, zamazujących porównywany wzorzec ekspresji. W próbkach z guzów litych
185 182 jest to trudne do osiągnięcia, ponieważ w próbkach z zabiegów chirurgicznych i biopsji komórki nowotworowe zmieszane sąznormalnątkankąwłóknistą, w tym z komórkami zrębu i komórkami śródbłonka, których konwencjonalne sposoby preparatyki tkanek nie są w stanie usunąć w satysfakcjonujący sposób. W nowotworach pochodzenia krwiotwórczego komórki nowotworowe posiadaj ą wspólne determinanty z odpowiednimi populacj ami komórek normalnych, co uniemożliwia rozdzielenie tych dwóch rodzajów komórek.
Podczas prób identyfikacji genów związanych ze wczesnymi stadiami rozsiewu nowotworowego może być istotne uzyskanie komórek nowotworowych z odpowiednich miejsc, gdy guzy wtórne są małe, albo o ile to możliwe nawet z ognisk albo komórek subklinicznych. Przykładem powinny być komórki nowotworowe obecne we krwi albo w szpiku, zanim konwencjonalne metody diagnostyczne potrafią wykazać obecność przerzutu. Inny przykład to komórki nowotworowe obecne w płynie mózgowo-rdzeniowym, moczu albo w wysięku w jamie opłucnej albo otrzewnej zanim konwencjonalne procedury morfologiczne będą w stanie wykryć takie komórki. Ponadto, podczas zabiegu chirurgicznego albo gdy podejrzewa się rozsiew nowotworowy, usuwa się często węzły chłonne z powodu ich powiększenia. Jednakże, badanie morfologiczne wciąż może być negatywne w przypadkach, gdy występuje ograniczona liczba komórek nowotworowych. We wszystkich tych przypadkach wynalazek opisuje sposoby wykrywania i selekcjonowania docelowych komórek nowotworowych w celu klonowania genów.
Oprócz zastosowania komórek nowotworowych z różnych tkanek albo narządów pacjentów, wynalazek opisuje również inny sposób pozyskania komórek przerzutujących do zastosowania w poszukiwaniu genów o miejscowo-swoistej ekspresji. Komórki z kilku nowotworów ludzkich hoduje się in vitro albo na zwierzętach niezdolnych do reakcji odpornościowej invivo i komórki takie stosuje się do wytworzenia doświadczalnych modeli przerzutów albo modeli, w których komórki można hodować ortotopowo, tj. w klinicznie istotnych tkankach pochodzenia; czerniaka w skórze, mięsaka kostnego w kości, raka okrężnicy i odbytnicy w ścianie jelita grubego; raka sutka w poduszeczce tłuszczowej sutka itd. W modelach przerzutów doświadczalnych, obserwować można różne wzorce rozsiewu nowotworu, zależnie od linii komórkowej, drogi wstrzyknięcia i rodzaju zastosowanego gospodarza. Powszechnie, wzorzec przerzutowy symuluje taki wzorzec odpowiedniego rodzaju nowotworu klinicznego Przez zastosowanie takich modeli możliwe jest uzyskanie komórek nowotworowych z miejsc przerzucania nie dostępnych zwykle u pacjentów takich jak rdzeń kręgowy i tkanki mózgu. Ponownie, w celu klonowania genów może być istotne selekcjonowanie ludzkich komórek nowotworowych z komórek zwierzęcych w celu uniknięcia problemów z genami wyrażanymi przez normalne komórki gospodarza.
Uprzednio było niemożliwe przeprowadzenie pełnych doświadczeń klonowania genów na próbkach guzów litych i przerzutów oraz komórek przerzutów we krwi i szpiku w celu identyfikacji genów o miejscowo-swoistej ekspresji. Spowodowane to było tym, że znaczna frakcja nowotworów litych i przerzutów nie jest komórkami nowotworowymi ale tkanką łącznąpodpierającąi wrastającąpomiędzy komórki nowotworowe, która również zawiera naczynia krwionośne zapewniające niezbędne dostarczanie czynników odżywczych i tlenu do guza. Nie uważano za możliwe odpowiednie oddzielenie komórek nowotworowych od komórek normalnych bez włączania pośredniego etapu hodowania komórek in vitro, obejmującego manipulowanie w celu usunięcia komórek normalnych. Jednakże, taka hodowla in vitro powinna spowodować wyselekcjonowanie populacji komórek nowotworowych w środowisku nieco różnym od sytuacji in vivo, powodując w ten sposób istotne zmiany we wzorcu ekspresji genu. Stąd, w celu identyfikacji genów związanych z procesem tworzenia przerzutów, nie można zastosować hodowli komórek nowotworowych z przerzutów. Ponadto, nie uważano za interesujące porównanie wzorca ekspresji genów w komórkach nowotworowych guza pierwotnego i guzów przerzutowych. Ponadto, w próbkach krwi i szpiku komórki nowotworowe stanowiąbardzo małą frakcję całkowitej liczby komórek jądrzastych, zaś komórki nowotworowe we krwi i szpiku nie były uważane za interesujące w próbach klonowania genów. Spowodowane to było tym, że nie można odpowiednio oddzielić komórek nowotworowych od normalnych, a ponadto, spe185 182 cjaliści zajmujący się klonowaniem genów nie oczekiwali, że komórki nowotworowe są wystarczająco różne pod względem wzorca ekspresji genów od nowotworów pierwotnych.
Komórek nowotworowych wyizolowanych z ludzkich guzów przerzutowych w różnych i klinicznie ważnych tkankach i narządach i zwierząt niezdolnych do wytworzenia reakcji odpornościowej nie stosowano w próbach identyfikacji genów związanych z nowotworem o ekspresji miejscowo-swoistej, z tego powodu, że takie modele nowotworów ludzkich sąbardzo rzadkie, ale również dlatego, że brak jest metod otrzymywania czystych populacji komórek nowotworowych.
Przedmiotem wynalazku jest sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej ekspresji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych obecnych w środowisku komórkowym innym niż ich miejsce pochodzenia albo nie będącym ich miejscem pochodzenia, w którym komórki docelowe początkowo wykrywa się i izoluje przez kolejne procedury immunomagnetyczne w celu otrzymania nawet 100% swoistych komórek docelowych przed poddaniem tych komórek znanym sposobom klonowania genów, w których porównuje się nieznane geny różniące się poziomem ekspresji mRNA w komórkach docelowych izolowanych z różnych tkanek.
Ponieważ przedmiotem wynalazku jest identyfikacja genów wyrażanych swoiście podczas wczesnych etapów rozsiewu nowotworowego, guzy pierwotne i przerzuty powinny mieć małe wymiary, zaś komórki nowotworowe we krwi i szpiku powinny stanowić tzw. chorobę mikroprzerzutową, tj. powinna występować ograniczona liczba komórek nowotworowych. Jeżeli to możliwe, takie komórki nowotworowe powinny zostać zebrane nawet w przypadkach gdzie nie można wykryć komórek konwencjonalnym badaniem morfologicznym albo procedurami diagnostycznymi, takimi jak obrazowanie radiologiczne albo rezonansem magnetycznym. Oczywistym jest, że ponieważ komórki te były niewykrywalne, nie były interesujące z punktu widzenia klonowania genów. Zastosowanie technik immunomagnetycznych umożliwia izolację tych komórek nowotworowych nawet wtedy, gdy występująw małej liczbie. Różne metody amplifikacji sekwencji DNA i RNA umożliwiają klonowanie genu na takiej małej liczbie komórek nowotworowych, zakładając, że populacja taka jest odpowiednio czysta.
Selekcję pozytywną docelowych komórek nowotworowych można osiągnąć przez zastosowanie znanych technik, jak opisano w zgłoszeniu patentowym PCT/N093/00136 (WO 94/07139) oraz w PCT/N095/00052. Ponieważ w obecnym wynalazku istotna jest czystość docelowej populacji komórek, proces selekcji immunomagnetycznej można przeprowadzić więcej niż jeden raz albo można go przeprowadzić jako kombinację selekcji pozytywnej (z przeciwciałami monoklonalnymi rozpoznającymi komórki docelowe) i negatywnej (z przeciwciałami, które wiążą komórki niepożądane). Techniki te z powodzeniem zastosowano do izolowania komórek docelowych. Korzystnie w sposobie według wynalazku komórki docelowe izoluje się z litych guzów pierwotnych albo nawrotowych i/albo z przerzutów tych guzów do węzłów chłonnych i/albo krwi i/albo szpiku i/albo tkanki kostnej i/albo wątroby i/albo płuc i/albo ośrodkowego układu nerwowego i/albo nowotworowego wysięku opłucnowego i otrzewnowego, moczu i/albo płynu mózgowo-rdzeniowego i/albo innych narządów-·. Podobnie przedstawiono również oddzielenie ludzkich komórek nowotworowych od normalnych komórek zrębu albo krwiotwórczych u gospodarzy zwierzęcych, nawet w przypadkach, gdy komórki nowotworowe znajdowały się w kości, szpiku, rdzeniu kręgowym albo tkance mózgu. Korzystnie komórki nowotworowe izoluje się z jednokomórkowej zawiesiny wytworzonej z guzów litych i/albo frakcji komórek jednojądrzastych otrzymanej z próbek szpiku albo krwi i/albo z komórek występujących w innych płynach komórkowych. Ponieważ przedmiotem wynalazku jest identyfikacja genów, których produkty związane sąz wczesnymi etapami tworzenia przerzutu możliwe jest, że uzyska się tylko bardzo małą liczbę komórek nowotworowych, zaś jej czystość będzie miała szczególne znaczenie. Przy użyciu tego podejścia, możliwe jest otrzymanie lepiej oczyszczonej populacji komórek docelowych od pacjentów i gospodarzy zwierzęcych, niż przy zastosowaniu innych znanych technik, dostarczając unikalnej możliwości klonowania genów o ekspresji miejscowo-swoistej
185 182
Korzystnie w sposobie według wynalazku stosuje się komórki nowotworów ludzkich hodowane in vitro i/albo komórki nowotworów ludzkich hodowane w swoistych tkankach zwierząt niezdolnych do reakcji odpornościowej i/albo doświadczalnych przerzutów ludzkich nowotworów u takich zwierząt.
Korzystnie w sposobie według wynalazku z izolowanych komórek izoluje się RNA i/albo DNA, a następnie ekstrahowany kwas nukleinowy stosuje się do klonowania genów.
Następny etap wynalazku obejmuje zastosowanie znanych procedur klonowania genu. Korzystnie w sposobie według wynalazku klonowanie przeprowadza się metodą różnicowej ekspozycji. Ten sposób klonowania po raz pierwszy został opisany przez Liang A. i Pardee A. B. (Science, tom 257, 967-971, 1992). W metodzie tej przeprowadza się reakcje łańcuchowe polimerazy z enzymami i starterami, które powodują odwrotną transkrypcję i losową amplifikację transkryptów genowych obecnych w komórkach docelowych. Korzystnie w sposobie według wynalazku klonowanie można również przeprowadzić przez hybrydyzację subtrakcyjną albo przy wykorzystaniu innych procedur stosowanych do identyfikacji genów o różnicowej ekspresji.
Korzystnie w sposobie według wynalazku amplifikowany cDNA uzyskany z komórek nowotworowych bada się na żelusekwencjonującym, a miejscowo-swoiste są ekstrahowane i sekwencjonowane. Fragmenty interesującego genu można dalej badać, w tym również ich wzorzec ekspresji w materiale podobnym do zastosowanego do klonowania. Ponownie, bardzo istotny jest dostęp do oczyszczonych populacji komórek nowotworowych bez nieistotnych komórek innych niż docelowe, zakłócających wynik. Możliwość zastosowania ludzkich komórek nowotworowych wyizolowanych z modelu przerzutów na zwierzętach niezdolnych do reakcji odpornościowej jest korzystna również z tego powodu, że model zapewnia wiarygodne i ciągle źródło docelowych komórek nowotworowych do dalszych badań. Istotne jest również, że komórki docelowe od pacjentów albo z modelu zwierzęcego są izolowane i traktowane w badaniach DNA i RNA bezpośrednio i bardzo szybko w celu uniknięcia niepożądanych zmian w ekspresji genów nie związanych z celem identyfikacji genów o ekspresji miejscowo-swoistej.
Różne metody zastosowane do klonowania mają swoje ograniczenia. Metody różnicowej ekspozycji oparte na technice reakcji łańcuchowej polimerazy obarczone są problemem reprezentatywności i powtarzalności. Stosując niniejsze podejście, włączono etapy minimalizujące te problemy. Uzyskano to głównie przez zastosowanie techniki selekcji perełkami pokrytymi przeciwciałem, co umożliwiło badanie swoistych biologicznie reprezentatywnych komórek, nie tylko w pierwszym etapie różnicowej ekspozycji, ale również w etapach w których potencjalne geny bada się na poziom ekspresji w odpowiednich komórkach i tkankach.
Korzystnie w sposobie według wynalazku geny zidentyfikowane w poprzedzających etapach stosuje się w terapii genowej i/albo jako cel procedur ukierunkowanych na zmianę albo inaktywację genów albo ich produktów.
Ponadto przedmiotem wynalazku jest zastosowanie sposobu identyfikacji genów według wynalazku do uzyskiwania sekwencji swoistych genów i produktów ich ekspresji w nowotworowych komórkach docelowych obecnych w środowiskach komórkowych innych niż ich miejsce pochodzenia albo nie będących ich miejscem pochodzenia.
Przykład 1
Komórki nowotworowe z guza pierwotnego i węzłów chłonnych pachowych od pacjenta z rakiem sutka preparowano metodami fizycznymi i enzymatycznymi w celu otrzymania zawiesiny jednokomórkowej. Pobrano próbkę szpiku (50 ml) i krwi obwodowej z żyły, po czym w obu przypadkach wyizolowano komórki jednojądrzaste na preparacie Lymphoprep (Nycomed Pharma, Oslo, Norwegia) Zawiesiny komórek inkubowano niezależnie z przeciwciałami monoklonalnymi MOC-31 i BM7, rozpoznającymi, odpowiednio, antygen pan-epitelialny (powszechny antygen nabłonkowy) oraz produkt genu MUC-1. Po płukaniu i inkubacji dodano Dynabeads M-450 SAM SD (Dynal, Oslo, Norwegia), które wiążąsię z regionem Fc przeciwciał pierwotnych. Komórki nowotworowe ze związanymi kompleksami przeciwciało-Dynabeads M-450 SAM SD
185 182 można izolować od normalnych komórek jednojądrzastych przez zastosowanie silnego magnesu. Naturę wyselekcjonowanych komórek potwierdzono badaniem mikroskopowym. Z różnych populacji komórkowych izolowano RNA i poddawano materiał procedurze klonowania różnicowej ekspozycji (Liang i Pardee, 1992), w której częściowe sekwencje cDNA z populacji mRNA otrzymano przez odwrotną transkrypcję w reakcji łańcuchowej polimerazy. Porównanie fragmentów cDNA z różnych populacji komórek nowotworowych przeprowadzono na żelu sekwencjonującym, zaś fragmenty swoiście wyrażane w komórkach uzyskanych z tych miejsc ekstrahowano i sekwencjonowano. Wśród licznych interesujących sekwencji genowych o ekspresji miejscowej w wyizolowanych komórkach nowotworowych techniką magnetycznych perełek pokrytych przeciwciałem ze szpiku albo z przerzutów do węzłów chłonnych, stwierdzono jeden czynnik transkrypcyjny związany z cyklem komórkowym, jeden produkt onkogenu oraz niezidentyfikowane jeszcze geny. Analizuje się obecnie ekspresję dwóch zidentyfikowanych sekwencji genowych w odpowiednich układach biologicznych i materiale klinicznym.
Przykład 2
W tym przykładzie zastosowano komórki z modelu doświadczalnych przerzutów ludzkiego raka sutka. U bezgrasiczych, nagich szczurów wstrzyknięcie ludzkich komórek raka sutka MA-11 do zbiornika wielkiego (CM) powoduje rozsiew oponowy i wzrost komórek nowotworowych. Ponadto, komórki MA-11 wstrzyknięte do lewej komory serca (LV) tworzą przerzuty w rdzeniu kręgowym, co powoduje rozwój porażenia tylnych łap u zwierząt po około 35 dniach. Komórki nowotworowe z obu miejsc otrzymano przez pocięcie tkanki i wytworzenie zawiesiny jednokomórkowej, zaś technikę perełek pokrytych przeciwciałem opisaną w przykładzie 1, zastosowano w celu selekcji pozytywnej komórek nowotworowych. Następnie, przeprowadzono ekstrakcję RNA z komórek z dwóch miejsc oraz z komórek MA-11 hodowanych in vitro i poddano materiał procedurze klonowania przez różnicową ekspozycję jak to opisano. Oprócz tego, mRNA ekstrahowany z odpowiednich normalnych tkanek szczura zastosowano jako kontrolę. Należy zaznaczyć, że linię komórkową MA-11 ustalono z mikroprzerzutów komórek nowotworowych wyizolowanych metodą immunomagnetyczną ze szpiku pacjenta z II stopniem raka sutka. Wykryto kilka potencjalnych fragmentów swoistych dla komórek rosnących w oponach albo jako przerzuty do rdzenia kręgowego. Analiza sekwencji wykazała, że fragmenty te stanowią geny zarówno nowe jak i znane. Wśród tych fragmentów, które ulegały różnicowej ekspresji w komórkach MA-11 wyselekcjonowanych z komórek przerzutowych szczegółowo badano cztery potencjalne geny. Dwa z nich, oznaczone LVI i LV12 są szczególnie interesujące. LVI wykazuje silną ekspresję w komórkach nowotworowych z przerzutów do rdzenia kręgowego, podczas gdy LV12 ulega ujemnej regulacji w komórkach rosnących w oponach. Stwierdzono, że LVI ulega dodatniej regulacji w wielu liniach komórkowych znanych w właściwości tworzenia doświadczalnych przerzutów u zwierząt niezdolnych do reakcji odpornościowej. W panelu guzów pierwotnych od pacjentów z rakiem sutka, niska ekspresja LV12 związana była z krótkim przeżyciem odpowiednich pacjentów Podsumowując, wyniki pokazują, że mRNA LV12 korelował odwrotnie z progresją i przerzutami komórek raka sutka. Oba geny są nowe. Oprócz tego trzeci obiecujący gen CM13, jest również nowym genem dodatnio regulowanym w komórkach nowotworowych rosnących w oponach mózgu. Kilka innych potencjalnych genów bada się obecnie. Dla cDNA LVI i LV12 zapoczątkowano pełne klonowanie.
Przykład 3
W podobnym modelu jak opisany w przykładzie 2, komórki ludzkiego raka sutka MT1 rosły w oponach mózgu po wstrzyknięciu do CM, podczas gdy komórki wstrzyknięte do LV dawały przerzuty do szpiku i kości kręgów oraz kości długich. Wyizolowano komórki z tych dwóch miejsc, jak również komórki hodowane in vitro i ekstrahowano RNA z różnych populacji komórkowych. W stosunku do tego materiału można zastosować podobne procedury jak opisane w przykładzie 2.
185 182
Przykład 4
Komórki nowotworowe izolowane techniką opisaną w przykładzie 1 wyizolowano od innych pacjentów z rakiem sutka, od pacjentów z rakiem okrężnicy i odbytnicy, gdzie komórki izolowano z guzów pierwotnych i nawrotowych, z przerzutów do węzłów chłonnych i wątroby oraz z próbek krwi i szpiku, oraz od pacjentów z rakiem stercza z próbek guza pierwotnego i nawrotowego, z węzłów chłonnych jak również próbek krwi i szpiku. Izolowane komórki można zastosować w celu klonowania genów.
Oprócz zastosowań materiału opisanego w przykładach 1-4 do klonowania genów, można go zastosować do badania wzorców ekspresji wszystkich sekwencji obiecujących genów.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej ekspresji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych obecnych w środowisku komórkowym innym niż ich miejsce pochodzenia albo nie będącym ich miejscem pochodzenia, znamienny tym, że komórki docelowe początkowo wykrywa się i izoluje przez kolejne procedury immunomagnetyczne w celu otrzymania nawet 100% swoistych komórek docelowych przed poddaniem tych komórek znanym sposobom klonowania genów, w których porównuje się nieznane geny różniące się poziomem ekspresji mRNA w komórkach docelowych izolowanych z różnych tkanek.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zastosowane komórki docelowe są komórkami nowotworowymi otrzymanymi z litych guzów pierwotnych albo nawrotowych i/albo z przerzutów tych guzów do węzłów chłonnych i/albo krwi i/albo szpiku i/albo tkanki kostnej i/albo wątroby i/albo płuc i/albo ośrodkowego układu nerwowego i/albo nowotworowego wysięku opłucnowego i otrzewnowego, moczu i/albo płynu mózgowo-rdzeniowego i/albo innych narządów.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że komórki nowotworowe izoluje się z jednokomórkowej zawiesiny wytworzonej z guzów litych i/albo frakcji komórek jednojądrzastych otrzymanej z próbek szpiku albo krwi i/albo z komórek występujących w innych płynach ustrojowych.
  4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że zastosowanymi komórkami nowotworowymi są komórki nowotworów ludzkich hodowane in vitro i/albo komórki nowotworów ludzkich hodowane w swoistych tkankach zwierząt niezdolnych do reakcji odpornościowej i/albo doświadczalnych przerzutów ludzkich nowotworów u takich zwierząt.
  5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że z izolowanych komórek izoluje się RNA i/albo DNA.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że ekstrahowany kwas nukleinowy stosuje się do klonowania genów.
  7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że metodą klonowania genów jest metoda różnicowej ekspozycji albo hybrydyzacji subtrakcyjne albo inne procedury, które można zastosować do identyfikacji genów o różnicowej ekspresji.
  8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że amplifikowany cDNA uzyskany z komórek nowotworowych wybranych z różnych miejsc badany jest i porównywany na żelu sekwencjonującym, a miejscowo-swoiste albo miejscowo-wybiórcze interesujące wzorce sekwencjonuje się i identyfikuje.
  9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że wzorce ekspresji identyfikowanych sekwencji genów bada się na materiale uzyskanym ze wszystkich odpowiednich miejsc występowania komórek nowotworowych opisanych w zastrz. 1-4.
  10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że uprzednio nieznane geny zidentyfikowane w poprzedzających zastrzeżeniach stosuje się w terapii genowej i/albo jako cel procedur ukierunkowanych na zmianę albo inaktywację genów albo ich produktów.
  11. 11. Zastosowanie sposobu identyfikacji genów różnicowo wyrażanych w nowotworowych komórkach docelowych wyizolowanych z różnych tkanek, przy czym komórki docelowe początkowo wykrywa się i izoluje przez kolejne procedury immunomagnetyczne w celu otrzymania nawet 100% swoistych komórek docelowych przed poddaniem tych komórek znanym sposo185 182 bom klonowania genów, w których porównuje się nieznane geny o różnicach w poziomie ekspresji mRNA w komórkach docelowych izolowanych z różnych tkanek, do uzyskiwania sekwencji swoistych genów i produktów ich ekspresji w nowotworowych komórkach docelowych obecnych w środowiskach komórkowych innych niż ich miejsce pochodzenia albo nie będących ich miejscem pochodzenia.
PL97329038A 1996-03-26 1997-03-25 Sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej ekspresji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych oraz zastosowanie sposobu identyfikacji genów PL185182B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO961221A NO961221D0 (no) 1996-03-26 1996-03-26 Fremgangsmåte til å identifisere nye gener assosiert med setepreferert cancer mestastasedannelse
PCT/NO1997/000083 WO1997036004A1 (en) 1996-03-26 1997-03-25 Immuno-magnetic cell separation used in identification of genes associated with site-preferenced cancer methastasis formation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL329038A1 PL329038A1 (en) 1999-03-01
PL185182B1 true PL185182B1 (pl) 2003-03-31

Family

ID=19899192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97329038A PL185182B1 (pl) 1996-03-26 1997-03-25 Sposób identyfikacji genów o miejscowo-swoistej albo miejscowo-wybiórczej ekspresji w swoistych nowotworowych komórkach docelowych oraz zastosowanie sposobu identyfikacji genów

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP0894146B1 (pl)
JP (1) JP2000509250A (pl)
KR (1) KR19990087833A (pl)
CN (1) CN1214738A (pl)
AT (1) ATE251223T1 (pl)
AU (1) AU703262B2 (pl)
BR (1) BR9708256A (pl)
CA (1) CA2250202A1 (pl)
CZ (1) CZ286598A3 (pl)
DE (1) DE69725297T2 (pl)
HU (1) HUP9901786A3 (pl)
IL (1) IL126257A (pl)
NO (1) NO961221D0 (pl)
NZ (1) NZ331920A (pl)
PL (1) PL185182B1 (pl)
RU (1) RU2180963C2 (pl)
SK (1) SK282091B6 (pl)
TR (1) TR199801916T2 (pl)
WO (1) WO1997036004A1 (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9425138D0 (en) 1994-12-12 1995-02-08 Dynal As Isolation of nucleic acid
US6828157B1 (en) 1999-05-04 2004-12-07 Dan A. Pankowsky Products and methods for single parameter and multiparameter phenotyping of cells
US6682940B2 (en) 1999-05-04 2004-01-27 Dan A. Pankowsky Products and methods for single parameter and multiparameter phenotyping of cells
FR2804126B1 (fr) * 2000-01-21 2005-09-30 Patrick Rambaud Procede et systeme de gestion de lots de cellules immuno-competentes prelevees sur des sujets humains ou animaux en vue d'utilisations differees
WO2002036833A1 (en) * 2000-11-06 2002-05-10 Bio-Tech Imaging, Inc. Method and kits for detecting hepatitis infected cells
FR2816322A1 (fr) * 2000-11-06 2002-05-10 Epigene Methode de separation d'acide nucleique differemment exprime entre une cellule cible et une cellule de reference
CN115064209B (zh) * 2022-08-17 2022-11-01 普瑞基准科技(北京)有限公司 一种恶性细胞鉴定方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2045966C1 (ru) * 1991-05-22 1995-10-20 Воронин Александр Юрьевич Способ противолучевой защиты организма животного
WO1994007138A1 (en) * 1992-09-14 1994-03-31 Fodstad Oystein Detection of specific target cells in specialized or mixed cell population and solutions containing mixed cell populations
NO180658C (no) * 1994-03-10 1997-05-21 Oeystein Fodstad Fremgangsmåte og anordning for deteksjon av spesifikke målceller i spesialiserte eller blandede cellepopulasjoner og opplösninger som inneholder blandede cellepopulasjoner
RU2089242C1 (ru) * 1994-09-16 1997-09-10 Долорес Лазаревна Федорова Способ воздействия на микрообъект магнитным полем

Also Published As

Publication number Publication date
CN1214738A (zh) 1999-04-21
CZ286598A3 (cs) 1999-02-17
JP2000509250A (ja) 2000-07-25
WO1997036004A1 (en) 1997-10-02
NO961221D0 (no) 1996-03-26
RU2180963C2 (ru) 2002-03-27
IL126257A0 (en) 1999-05-09
ATE251223T1 (de) 2003-10-15
HUP9901786A2 (hu) 1999-09-28
TR199801916T2 (xx) 1998-12-21
HUP9901786A3 (en) 2000-10-30
SK282091B6 (sk) 2001-10-08
AU703262B2 (en) 1999-03-25
PL329038A1 (en) 1999-03-01
CA2250202A1 (en) 1997-10-02
DE69725297T2 (de) 2004-08-05
AU2311697A (en) 1997-10-17
IL126257A (en) 2003-09-17
EP0894146A1 (en) 1999-02-03
SK141698A3 (en) 2000-01-18
KR19990087833A (ko) 1999-12-27
BR9708256A (pt) 1999-08-03
NZ331920A (en) 2000-01-28
DE69725297D1 (de) 2003-11-06
EP0894146B1 (en) 2003-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McKiernan et al. Expression of the tumor-associated gene MN: a potential biomarker for human renal cell carcinoma
Cutz et al. Establishment in severe combined immunodeficiency mice of subrenal capsule xenografts and transplantable tumor lines from a variety of primary human lung cancers: potential models for studying tumor progression–related changes
Wang et al. Undifferentiated small round cell sarcomas with rare EWS gene fusions: identification of a novel EWS-SP3 fusion and of additional cases with the EWS-ETV1 and EWS-FEV fusions
Pantel et al. Occult micrometastasis: enrichment, identification and characterization of single disseminated tumour cells
JP2002536635A (ja) 体液から腫瘍細胞を濃縮するか又は除去する方法及びかかる目的に適したキット
CN107828779B (zh) 前列腺癌特异性外泌体、lncRNA及其制备方法和应用
EP3447140A2 (en) Receptor gene for peptide cancer antigen-specific t cell
Zhou et al. Marker expression in circulating cancer cells of pancreatic cancer patients
CN104651509A (zh) 骨肉瘤的药物新靶标
WO2009037385A1 (en) Diagnostics of b-cell lymphoma
JP4392163B2 (ja) 肺癌用遺伝子マーカー
Bridge et al. Cytogenetic and molecular genetic techniques as adjunctive approaches in the diagnosis of bone and soft tissue tumors
AU703262B2 (en) Immuno-magnetic cell separation used in identification of genes associated with site-preferenced cancer methastasis formation
Simpson et al. Genetic heterogeneity of primary and metastatic breast carcinoma defined by fluorescence in situ hybridization
Alcaraz et al. High‐grade prostate intraepithelial neoplasia shares cytogenetic alterations with invasive prostate cancer
CN104611449A (zh) Wwp1基因在制备骨肉瘤诊断产品和治疗药物中的应用
Shimazui et al. Detection of cadherin-6 mRNA by nested RT-PCR as a potential marker for circulating cancer cells in renal cell carcinoma
AU2003260389B2 (en) Method for the immunocytological or molecular detection of disseminated tumor cells in a body fluid and kit that is suitable therefor
JP2800850B2 (ja) 新生物形成の検出方法
Woelfel et al. Molecular cytogenetic characterization of epithelioid hemangioendothelioma
Miyake et al. Highly specific and sensitive detection of malignancy in urine samples from patients with urothelial cancer by CD44v8–10/CD44v10 competitive RT‐PCR
US20060154309A1 (en) Method of examining cancer cells and reagent therefor
Tveito et al. Specific isolation of disseminated cancer cells: a new method permitting sensitive detection of target molecules of diagnostic and therapeutic value
Hara et al. Expression of CD44 adhesion molecules in nonpapillary renal cell carcinoma and normal kidneys
MXPA98007590A (en) Immunomagnetic separation of cells, used in the identification of genes associated with formation of cancer metastases with preference for a yes

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20050325