במאמץ לטפח התקדמות במחקר סרטן, המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) משחרר נתונים מפורטים ומקיפים על כל התוכן הגנטי של תא סרטן הלבלב. מדענים יכולים להשתמש בו כדי לחקור גידולים, לשפר את בדיקות האבחון של סרטן ולפתח טיפולי סרטן חדשים.
נתוני ה- NIST על גנום סרטן זה – כלומר מערך ההוראות הגנטיות המלאות מהתא, כולל המוטציות שגרמו למחלה – הוא מספר טרה -בייט בגודל. הגנום הגיע מחולה לסרטן הלבלב בן 61, שהסכים במפורש להפוך את הקוד הגנטי של תאי הסרטן שלה לזמינים לציבור למחקר ושימוש קליני.
קווי תאי סרטן קודמים שוחררו ללא הסכמתם המפורשת של התורמים, ויצרו מכשולים משפטיים ואתיים פוטנציאליים לשימושם במחקר ובפיתוח תרופות.
לדוגמה, בשנת 1951, הרופאים קצרו תאי סרטן צוואר הרחם מתושבת בולטימור הנרייטה חסרה ללא הסכמתה. היא נפטרה זמן קצר לאחר מכן ונקברה בקבר לא מסומן. אולם התאים שלה מילאו תפקיד מרכזי בהתפתחות החיסון נגד פוליו, מחקר גנטי ואפילו חיסונים ב- COVID-19. חיי האלמותיים של הנרייטה חסרים הפך לספר הנמכר ביותר וסרט HBO בכיכובו של אופרה ווינפרי.
"בעבר היו מחלוקות לגבי שימוש בנתונים גנטיים למחקר בגלל חוסר הסכמה מצד המטופלים", אמר המהנדס הביו -רפואי של NIST, ג'סטין זוק. "זהו קו תאי הסרטן הראשון שפותח מאדם שהסכים במפורש להפוך את הנתונים הגנומיים שלה לזמינים בחופשיות לציבור."
החוקרים מתארים את קו התא ואת הנתונים הגנומיים בכתב העת נתונים מדעייםו בנוסף, הנתונים הגנומיים המלאים שוחררו על ידי הגנום NIST בקונסורציום בקבוקים, שיתוף פעולה ציבורי-פרטי-אקדמי בן 12, כדי לפתח תקני התייחסות ופרוטוקולים לניתוח גנטי ורצף במחקר ובפרקטיקה קלינית. בשנת 2022, NIST החלה את הגנום של סרטן בתוכנית בקבוקים כחלק מהקונסורציום להתמקד בסרטן.
כדי לנתח את הגנום של תאי סרטן הלבלב, חוקרי NIST השתמשו ב -13 טכנולוגיות מדידת גנום שלמות מובחנות, שחלקן פותחו רק לאחרונה.
כל שיטה מזהה את רצף נוקליאוטידים DNA – אדנין (A), ציטוזין (C), גואנין (G) ותימין (T) – בגנום של האדם. עם זאת, השיטות מניבות תוצאות מעט משתנות ויש להן חוזקות וחולשות שונות.
מערך הנתונים של NIST מכיל תוצאות נפרדות עבור כל אחת מ 13 הטכניקות המשמשות לרצף הגנום הסרטן. מדענים המבצעים את הניתוח שלהם יכולים להשוות את הנתונים שלהם עם NIST. אם יש אי התאמות, הם יכולים לקבוע אם הציוד שלהם פועל כראוי ולתקן את הבעיה אם לא.
חוקרים יכולים להשתמש גם בנתונים הגנומיים מקו תאים זה כדי להכשיר מודלים של בינה מלאכותית כדי לאתר מוטציות הגורמות לסרטן ולקבוע אילו תרופות עשויות לעבוד בצורה הטובה ביותר לטיפול בסוגי סרטן.
מתרגלים בתחום הבריאות שולחים תאים של חולי סרטן למעבדות לצורך רצף גנים. התוצאות עוזרות להם להבין טוב יותר את מחלתו של המטופל ולזהות טיפולים מתאימים.
מעבדות יכולות להשתמש בבסיס הנתונים של NIST כדי לבצע בקרת איכות בציוד שלהן. כתוצאה מכך, הציבור יכול להיות יותר אמון בתוצאות המיוצרות על ידי מעבדות קליניות המנתחות גידולי סרטן. "
ג'סטין זוק, מהנדס ביו -רפואי, המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה
מדענים יכולים גם להשתמש בנתונים של NIST כדי לקדם את מחקר הסרטן. הם יכולים לסרוק את רצפי הנוקלאוטידים למוטציות גנטיות שעשויות להציע תובנות חדשות כיצד סרטן מתפתח ומתקדם אצל בני אדם.
אף על פי שתכונות מסוימות של הניתוח של NIST קשורות רק לסרטן הלבלב – ורק סרטן הלבלב אצל אדם זה – הגנום של כל סוגי הסרטן מכיל סוגים דומים מספיק של מוטציות שהוא יהיה שימושי גם לחקר סוגי סרטן אחרים, אמר זוק.
לבסוף, היצרנים יכולים לנתח את התוצאות של NIST כדי לזהות את נקודות החוזק והחולשה של טכנולוגיות רצף גנים שונות כיום בשוק. זוק אמר כי הדבר עשוי להוביל לשיפורים בשיטות הקיימות ופיתוח פלטפורמות רצף חדשות.
לאחר שרצף את הגנום של קו תאי הלבלב הזה, זוק ועמיתיו יפנו את תשומת ליבם לסוגים אחרים של סרטן ויתכננו לשחרר נתונים גם על אותם גנומים.
חולה סרטן הלבלב שתרם את תאי הסרטן שלה תרם גם את תאי הלא -סרטניים שלה. הצוות של זוק פרסם גם נתונים מתאים בריאים אלה, כך שניתן להשוות אותם עם תאי הגידול שלה.
"לטווח הארוך, נשמח לראות את המחקר שלנו מוביל לאבחון וטיפולים חדשים לסרטן", אמר זוק.
הנתונים הגנומיים מקו תאים זה זמינים בחופשיות בגנום הסרטן של NIST באתר בקבוקים.
