目前尽管发展了许多癌症治疗技术,但是当前癌症疗法的共同目标是消除癌细胞。然而,这种方法面临着根本性的限制,包括癌细胞产生耐药性和复发,以及损伤健康细胞带来的严重副作用。
KAIST韩国科学技术高级研究所 (由Kwang Hyung Lee代表)于12月20日宣布,由生物和脑工程系的Kwang-Hyun Cho教授领导的研究小组开发出了一项突破性的技术,可以通过将癌细胞转化为类似正常结肠细胞的状态来治疗结肠癌,而不会杀死它们,从而避免副作用。
研究小组重点观察到,在肿瘤发生过程中,正常细胞沿着其分化轨迹退化。基于这一认识,他们开发了一种技术,来创建与正常细胞分化轨迹相关的基因网络的数字双胞胎。
< Figure 2. Digital twin simulation simulating the differentiation trajectory of normal colon cells. The dynamics of single-cell transcriptome data for the differentiation trajectory of normal colon cells were analyzed (A) and a digital twin of the gene network was developed representing the regulatory relationships of key genes in this differentiation trajectory (B). The simulation results of the digital twin confirm that it readily reproduces the dynamics of single-cell transcriptome data (C, D). >
通过模拟分析,该团队系统地确定了诱导正常细胞分化的主分子开关。当这些开关应用于结肠癌细胞时,癌细胞恢复到正常状态,这一结果通过分子和细胞实验以及动物研究得到了证实。
这项研究表明,通过分析和利用癌细胞基因网络的数字双胞胎,可以系统地实现癌细胞逆转,而不是依靠偶然的发现。该发现为开发可用于各种类型癌症的可逆癌症疗法带来了重大希望。
他进一步强调:“这项研究通过将癌细胞转化为正常细胞,引入了可逆癌症治疗的新概念。它还开发了通过系统分析正常细胞分化轨迹来识别癌症逆转目标的基础技术”。
这项研究包括Jeong-Ryeol Gong, Chun-Kyung Lee, Hoon-Min Kim, Juhee Kim, and Jaeog Jeon,的贡献,并于12月11日发表在国际期刊《高级科学》的网络版上。(题目:“癌症逆转的细胞分化轨迹控制”)DOI:https://doi.org/10.1002/advs.202402132
该研究由韩国科学与信息通信部和韩国国家研究基金会通过职业生涯中期研究员计划和基础研究实验室计划提供支持。这项研究成果已经转移到BioRevert Inc .公司,将用于开发实用的癌症逆转治疗方法。
Source:
KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology)
Journal reference:
Gong, J., et al. (2024). Control of Cellular Differentiation Trajectories for Cancer Reversion. Advanced Science. doi.org/10.1002/advs.202402132.