גליומה של קו אמצע מפושט (DMG) היא גליומה אגרסיבית וקטלנית של ילדים בדרגה גבוהה, המשפיעה בעיקר על אזורים קריטיים של מערכת העצבים המרכזית, כגון ה-pons, התלמוס וחוט השדרה. בשל הסיכונים הכירורגיים הגבוהים והפרוגנוזה הגרועה הקשורה ל-DMG, אפשרויות הטיפול לחולים מוגבלות ביותר. טיפולים קונבנציונליים, כולל ניתוח, הקרנות וכימותרפיה, הראו יעילות מוגבלת, במיוחד עם טיפולי רדיוכימותרפיה, השולטת רק באופן זמני בהתקדמות הגידול מבלי להאריך משמעותית את הישרדות החולה. רוב החולים נכנעים למחלה תוך שנתיים ממועד האבחנה, וכיום חסרות אסטרטגיות טיפוליות יעילות.
אחד המאפיינים הפתולוגיים המרכזיים של DMG הוא המוטציה של ליזין למתיונין בעמדה 27 של היסטון H3 (H3K27M), אשר משבשת את הרגולציה האפיגנומית של תאים ומניעה התקדמות מהירה של הסרטן. מחקרים הראו שטיפולים אפיגנטיים יכולים לתכנת מחדש שינויים בהיסטון בתאי גידול DMG, ובכך לדכא את הביטוי של גנים הקשורים להתקדמות הגידול. עם זאת, המחסור בדגימות DMG והמורכבות של תרבית תאי גידול הפריעו להתקדמות הן במחקר והן בטיפול.
בתגובה, החוקרים פיתחו את HiTIP-seq, טכנולוגיית ריצוף אימונו-פריפפיטציה מבוססת מיקרו-מערכים בתפוקה גבוהה באתרו. בהשוואה לרצף חיסוני כרומטין מסורתי (ChIP-seq), HiTIP-seq מאפשרת שליפה בתפוקה גבוהה של מידע שינוי אפיגנומי באיכות גבוהה מדגימות תאים מוגבלות, ומספקת אסטרטגיות חדשות לחקר מחלות כמו DMG המסתמכות על מקורות דגימות נדירים.
המחקר מדגים שהשילוב של התרופות האפיגנטיות Panobinostat ו- Tazemetostat יכול לתכנת מחדש שינויים היסטונים בתאי גידול, ובכך לדכא את הביטוי של גנים הקשורים להתקדמות הסרטן. באמצעות HiTIP-seq, החוקרים ערכו ניתוח מעמיק של שינויים אפיגנטיים בתרביות תאים תלת מימדיות שמקורן בחולי DMG, וגילו שתרופות אלו מעכבות ביעילות את צמיחת תאי הגידול על ידי הגברת האצטילציה של H3K27 (H3K27ac) והפחתת הטרימתילציה של H3K27 (H3K27me3).
יתר על כן, ניתוח טראנסקריפטומי אינטגרטיבי (RNA-seq) הראה שהטיפול המשולב מפעיל את גורם המעכב של מסלול איתות Wnt 1 (WIF1), ובכך מעכב את התפשטות והפצת תאי גידול. גילוי זה לא רק מדגיש את הרגישות הפוטנציאלית של DMG לטיפול אפיגנטי אלא גם מספק תובנות מדעיות קריטיות לאסטרטגיות טיפול עתידיות ב-DMG.
לסיכום, פלטפורמת HiTIP-seq מאפשרת רכישת מידע אפיגנומי באיכות גבוהה מגדלי מדגם מוגבלים. יחד עם טכנולוגיית microarray בתפוקה גבוהה, גישה זו מאפשרת ניתוח סימולטני של מספר דגימות ושילובי תרופות. חדשנות זו סוללת את הדרך למחקר ואסטרטגיות טיפוליות חדשות המכוונות לגליומה מפוזרת בקו האמצע (DMG), ומציעה תקווה חדשה לחולים. יתרה מכך, HiTIP-seq מספק כלי רב עוצמה לקידום מחקר אפיגנטי בסוגי סרטן אחרים, המניע התקדמות משמעותית בתחום הטיפול בסרטן.
