Wykorzystanie muszki owocowej do modelowania raka
Jedną z cech charakterystycznych związanych z rozwojem raka jest niekontrolowane namnażanie się komórek. Różne ścieżki sygnalizacji (Wnt, Notch, Ras, Hippo, PI3K i JAK/STAT) zostały powiązane z powstaniem i rozwojem raka, ale pełny potencjał cząsteczek sygnalizacyjnych jako celów terapeutycznych musi jeszcze zostać zbadany. W tym kontekście finansowany ze środków UE projekt CANCERPATHWAYS ("Developmental molecular pathways in Drosophila as a model for human cancer") zgromadził wiodących ekspertów w tej dziedzinie nauki w celu doprowadzenia do fundamentalnych postępów w naszym zrozumieniu biologii raka. Konsorcjum wykorzystało muszkę owocową (Drosophila melanogaster), która stanowi potężny system modelowy przydatny w badaniu ścieżek rakotwórczych. Aby zbadać funkcjonalne rezultaty działania poszczególnych genów w rozwoju raka i zidentyfikować nowe cele rakotwórczych ścieżek sygnalizacji, naukowcy opracowali odczynniki interferencji RNA (RNAi) obejmujące cały genom, ukierunkowane na niemal każdy gen w genomie muszki owocowej. Aby zaprojektować i ocenić te odczynniki obejmujące cały genom, opracowano algorytm komputerowy NEXT-RNAi. Na podstawie tej biblioteki RNAi in vitro utworzono transgeniczne linie RNAi in vivo muszki owocowej dla niemal 12 000 genów i udostępnione je ogółowi społeczeństwa za pośrednictwem Wiedeńskiego Centrum RNAi Drosophila (VDRC). Konsorcjum CANCERPATHWAYS opracowało nowe analizy biologiczne przeznaczone do badań przesiewowych RNAi obejmujących cały genom i złożonych bibliotek małych cząsteczek, oraz do oceny ich wpływu na kondycję komórki i konkretne aktywności ścieżek. Badania przesiewowe RNAi prowadzone na dużą skalę doprowadziły do identyfikacji nowych genów stanowiących cele terapeutyczne. Wysokoprzepustowe złożone badania przesiewowe zaowocowały identyfikacją nowych, potencjalnie przydatnych cząsteczek, które zakłócały aktywność rakotwórczych ścieżek sygnalizacji. Fenotypowe badania przesiewowe linii komórkowych przeprowadzono również z użyciem technik opartych na obrazowaniu, co umożliwiło równoczesną analizę cech wieloparametrowych. Oprogramowanie do analizy opracowane w ramach projektu udostępniono jako pakiety oprogramowania Bioconductor/R. Na przykład prace eksperymentalne doprowadziły do identyfikacji nowych mechanizmów kontrolujących sygnalizację Notch, jak również celów transkrypcyjnych ścieżki JAK/STAT u muszki owocowej, jako efektora powstawania guza hematopoetycznego. W sumie prace przeprowadzone w ramach projektu CANCERPATHWAYS potwierdziły, że muszka owocowa stanowi ważny model dla szybkich, wysokoprzepustowych badań przesiewowych leków przeciwnowotworowych oraz odkrycia celu terapeutycznego. Potężne narzędzia doprowadziły do identyfikacji wielu nowych, kluczowych czynników związanych z rozwojem raka, które nie zostałyby zidentyfikowane za pomocą tradycyjnych, odgórnych metod badawczych. Broszura dostępna jest pod adresem.
