Impatto del tempo di ischemia sull'espressione dei biomolecole tumorali

Negli ultimi anni, l'identificazione di nuovi bersagli proteici per il trattamento dei tumori solidi è rallentata. Trovare Proteine che portano a segnali anomali nelle vie del cancro è essenziale per sviluppare terapie efficaci. Gli approcci attuali si concentrano sulla scoperta e sull'uso di trattamenti che bloccano l'azione delle proteine correlate al cancro per migliorare i tassi di sopravvivenza.

Creare un registro completo dei tumori è un metodo chiave per identificare nuovi bersagli proteici. Questo comporta la raccolta e l'analisi di campioni di tessuto dai tumori e, idealmente, il confronto con tessuti normali. Confrontare questi due tipi di tessuti aiuta i ricercatori a capire le loro differenze molecolari. Due aspetti che influenzano significativamente la qualità di questi campioni di tessuto sono il metodo di raccolta e il tempo che intercorre per congelare il tessuto dopo che è stato rimosso durante l'intervento chirurgico, noto come tempo di ischemia.

C'è molto da discutere su come il tempo di ischemia influisca sulla qualità delle biomolecole nei tessuti. I risultati variano ampiamente a causa della mancanza di dimensioni campionarie sufficienti, rendendo difficile determinare come il tempo di ischemia influenzi ciò che i ricercatori trovano nei campioni. A differenza degli studi precedenti, questo utilizza dimensioni campionarie più grandi e migliori metodi statistici per esaminare come il tempo di ischemia influisce sulla scoperta di nuovi bersagli per il trattamento del cancro.

#Focus dello Studio

Questo studio si concentra specificamente su come il tempo di ischemia influisce sull'espressione di mRNA, proteine e fosfoproteine nei tessuti freschi congelati dei pazienti. La ricerca utilizza una collezione ben organizzata di campioni provenienti da vari tipi di tumore, concentrandosi principalmente sul cancro del colon. Le analisi sono estese per includere il cancro al fegato e due tipi di cancro ai polmoni.

Per cominciare, i ricercatori impostano un filtro iniziale per trovare biomolecole che mostrano espressioni diverse all'interno dei tessuti con il tempo di ischemia più breve, che è inferiore a 10 minuti. Poi esaminano come l'espressione di queste biomolecole cambia nel tempo, con un'attenzione particolare su come il tempo di ischemia influisce sull'identificazione di potenziali bersagli per la terapia del cancro.

Lo studio scopre che le caratteristiche del DNA sono per lo più stabili anche con tempi di ischemia più lunghi. Tuttavia, la relazione tra tessuti tumorali e normali in termini di espressione di mRNA, proteine e fosfoproteine è influenzata all’aumentare del tempo di ischemia. Questo porta i ricercatori a suggerire un limite per il tempo di ischemia fissato a 12 minuti. Raccogliere tessuto entro questo lasso di tempo consente di avere campioni sufficienti mantenendo la qualità necessaria per identificare biomolecole importanti.

#Raccolta e Analisi dei Dati

I set di dati e i campioni utilizzati in questa analisi provengono da vari stadi di cancro. Definiscono il gruppo di riferimento per il tempo di ischemia come quelli con tempi di ischemia inferiori a 10 minuti. Per il gruppo con il tempo di ischemia più breve, sono calcolate le espressioni differenziali di biomolecole come mRNA, proteine e fosfoproteine. I ricercatori hanno normalizzato i dati di espressione e utilizzato test statistici per identificare quali biomolecole erano espresse in modo differenziale. Questo processo ha identificato quasi 2.000 mRNA, oltre 700 proteine e circa 1.800 fosfositi nel gruppo del cancro al colon. Analisi simili sono state condotte per i gruppi di cancro al fegato e ai polmoni.

Successivamente, indagano l'espressione differenziale nel tempo nel cancro del colon, applicando gli stessi metodi ad altri tipi di cancro. Analizzano se le sequenze di DNA rimangono invariate durante l'ischemia e valutano le sequenze proteiche per mutazioni e altri cambiamenti. Lo studio ha osservato una bassa percentuale di proteine che mostrano mutazioni significative dovute ai tempi di ischemia.

Per valutare l'influenza dell'ischemia sull'espressione delle biomolecole, hanno diviso i campioni in gruppi basati sulla durata dell'ischemia e applicato metodi di clustering per visualizzare i cambiamenti nell'espressione delle biomolecole. I risultati indicano che gli effetti dell'ischemia diventano più significativi man mano che il tempo aumenta oltre i 20 minuti.

#Tempo di Ischemia e Perdita di Biomolecole

I ricercatori hanno poi analizzato come il tempo di ischemia influisca sulla perdita di biomolecole con valori di espressione estremi, considerati cruciali nel cancro. Hanno esaminato quante biomolecole identificate nel gruppo con il tempo di ischemia più breve non venivano più rilevate in altri gruppi con tempi di ischemia più lunghi. Un risultato notevole è che la perdita di fosfoproteine altamente espresse si verifica rapidamente dopo soli 10-12 minuti di ischemia. Sebbene gli mRNA altamente espressi mostrino qualche recupero, i ricercatori devono considerare questa degradazione quando esaminano le espressioni biomolecolari differenziali.

Lo studio ha esplorato come l'ischemia influisce sull'espressione delle proteine nel tempo, utilizzando metodi statistici sofisticati per modellare questi cambiamenti. Hanno scoperto che varie proteine mostravano cambiamenti nei livelli di espressione a causa del decadimento ischemico. Anche se non hanno scoperto schemi biologici specifici dall'analisi di clustering, hanno trovato vie legate all'infiammazione e al metabolismo significativamente influenzate dall'ischemia.

#Analisi dei Confonditori

Dopo aver esplorato gli effetti dell'ischemia, i ricercatori hanno effettuato un'analisi dei confonditori. Hanno esaminato come il tempo di ischemia si confronta con altri fattori importanti, come età, stadio del cancro e scelte di vita come il consumo di alcol. Questo aiuta a identificare quali variabili giocano un ruolo più significativo nell'espressione biomolecolare differenziale.

L'analisi indica che il tempo di ischemia ha un impatto rilevante, soprattutto nel fosfoproteoma, dove la sua influenza supera quella dello stadio e del grado del tumore nel tempo. Questo mostra che il tempo di ischemia è un fattore critico nell'analisi del tessuto tumorale.

#Limite del Tempo di Ischemia

Per trovare un limite ideale al tempo di ischemia che bilanci la raccolta di un numero sufficiente di campioni garantendo al contempo dati di alta qualità, il team di ricerca ha confrontato la perdita di biomolecole attraverso diversi gruppi di tempo di ischemia. Lo studio ha trovato che all'aumentare del tempo di ischemia, c'è una riduzione evidente nel numero di biomolecole espresse in modo differenziale, in particolare nei livelli di proteine e fosfoproteine. I ricercatori hanno osservato che un limite di 12 minuti offre la migliore opportunità per raccogliere campioni di tessuto utilizzabili minimizzando la perdita di dati.

#Risultati per Altri Tipi di Cancro

Con i risultati dell'analisi del cancro del colon come riferimento, i ricercatori hanno esaminato gli effetti del tempo di ischemia nel cancro al fegato e ai polmoni. Hanno adattato i gruppi di tempo utilizzati per il cancro al fegato a causa di dimensioni campionarie più piccole. In generale, hanno osservato tendenze simili tra i tipi di cancro, anche se i campioni di cancro al fegato hanno dimostrato una maggiore stabilità contro l'impatto dell'ischemia rispetto ai tumori epiteliali.

Nel cancro ai polmoni, i loro risultati hanno mostrato che all'aumentare del tempo di ischemia, l'impatto dell'ischemia sull'espressione biomolecolare differenziale è diventato paragonabile ad altri predittori clinici critici come stadio e grado del tumore.

#Discussione Generale

Il dibattito in corso sugli effetti dell'ischemia nella ricerca sul cancro è importante perché influisce su come gli scienziati identificano potenziali bersagli terapeutici. Studi precedenti hanno prodotto risultati contrastanti a causa della mancanza di dimensioni campionarie sufficienti. Questa ricerca fornisce prove chiare che il tempo di ischemia influisce sulla qualità e sulla quantità di biomolecole chiave necessarie per la scoperta di trattamenti efficaci contro il cancro.

I risultati indicano che i tempi di ischemia inferiori a 12 minuti sono ottimali per ottenere dati solidi sull'espressione biomolecolare differenziale. Se tempi di ischemia più lunghi sono inevitabili, la loro proporzione nei campioni analizzati dovrebbe rimanere bassa per mantenere il valore scientifico.

In generale, questo studio sottolinea l'importanza di pratiche di raccolta tessuti adeguate e la necessità di considerare con attenzione il tempo di ischemia durante la ricerca sul cancro per garantire l'affidabilità delle analisi molecolari.

#Conclusione

In sintesi, la ricerca fornisce intuizioni critiche su come il tempo di ischemia influisce sull'espressione delle biomolecole nei tessuti tumorali. Stabilendo pratiche di raccolta efficaci e identificando il limite ottimale per il tempo di ischemia, gli scienziati possono migliorare meglio l'identificazione di potenziali bersagli per il trattamento del cancro. Questo studio serve da base per ulteriori ricerche nel campo, incoraggiando iniziative per standardizzare le pratiche di raccolta dei tessuti e approfondire la comprensione delle basi molecolari del cancro.