Opis projektu
Badanie niestabilności chromosomalnej w nowotworach w czasie rzeczywistym
Źródłem wielu zmian i mutacji genetycznych są błędy występujące w procesie podziału komórek, w czasie których DNA jest zwykle dzielone po równo na dwie komórki docelowe. Nie dysponujemy obecnie kompleksową wiedzą na temat genetycznych konsekwencji błędów w procesie mitozy dla procesu nowotworzenia oraz niestabilności genetycznej. Pochodzące od pacjentów organoidy nowotworowe, a także najnowocześniejsze technologie badawcze łączące zarówno bezpośrednią mikroskopową obserwację mitozy i sekwencjonowanie genomów komórek pozwolą naukowcom na poszukiwanie rozwiązań tych zagadnień. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu OCIC zamierzają badać występowanie i utrzymanie niestabilności genetycznej na podstawie organoidów pochodzących od pacjentów chorujących na gruczolakoraka przełyku. Genomy tego nowotworu, stanowiącego model laboratoryjny na potrzeby tego badania, charakteryzują się problemami genetycznymi, które mogą stanowić źródło nowotworzenia. W ramach prowadzonych badań naukowcy zamierzają wykorzystać tę technologię do szeregu organoidów nowotworowych pobranych z różnych tkanek ludzkich.
Cel
Genomes from tumor cells are often grossly derailed in DNA content, with chromosomes gained, lost, fused or otherwise rearranged. Presumably, many of these aberrations stem from mistakes during cell division, during which the DNA is normally divided equally to both daughter cells. Cell division is often studied microscopically in 2D cell culture, while DNA sequences from cancer genomes are often re-constructed from tumor patient material. As a consequence, there is still a poor understanding regarding the direct genetic consequences of mitotic errors and as such, genomic instability. Patient-derived tumor organoids, in combination with cutting-edge technology that combines direct microscopic observation of mitotic events, with single-cell whole genome sequencing (scWGS), provide a unique opportunity to tackle these fundamental questions.
To understand the occurrence and maintenance of genomic instability, I will study organoids derived from esophageal adenocarcinoma (EAC) patients. While observed in many cancers, EAC genomes in particular show genomic catastrophes and are thought to drive tumorigenic transformation. Cells will be filmed in real-time to detect mitotic errors. Daughter cells from erroneous divisions will be photoconverted, allowing single cell tracking and isolation for prospective genetic analysis. scWGS will detect imbalances in chromosome number and/or structural rearrangements between the paired daughter cells. Genetic aberrations can be directly linked to the observed mitotic error and cell fate across multiple divisions to understand its role in tumorigenesis.
To couple molecular mechanisms to genetic footprints, fluorescent markers will be implemented to interrogate the type of DNA damage missegregated chromosomes receive, how this affects the subsequent cell cycles, and how this missegregated DNA is re-incorporated into the genome. Finally, I will test these findings across a panel of human tumor organoids derived from different tissues.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
3584 CX Utrecht
Niderlandy