Опухоли — это сложные системы, где каждая клетка отличается на генетическом, молекулярном и функциональном уровне. В этом исследовании предложили новый способ оценивать разнообразие раковых клеток с помощью данных секвенирования РНК отдельных клеток. Метод включает несколько показателей, которые помогают разобраться в ключевых особенностях опухоли: как она метастазирует, прогрессирует и возвращается после лечения.

Для анализа взяли открытые данные по трем подтипам рака груди: эстроген-положительному, HER2-положительному и тройному негативному. Ученые измерили копийные изменения генов (CNAs), уровень хаоса в клетках (энтропию), разнообразие РНК и активность белковых сетей, которые управляют важными процессами в опухоли.

Энтропия (в контексте исследования) — степень хаоса или неупорядоченности в клетке. Чем выше энтропия, тем больше различий в работе генов между клетками одной опухоли. Это как если бы оркестр играл без дирижера: каждый музыкант — сам по себе.

Результаты опубликованы в издании Gene Expression.

Оказалось, что энтропия и активность белковых сетей, связанных с делением клеток, помогают выделить самые агрессивные группы клеток — особенно в злокачественных подтипах рака. Распределение CNAs тоже различалось между подтипами. Обнаружили связь: чем больше копийных изменений и хаоса в клетке, тем активнее работают белки, ответственные за деление и признаки агрессивности.

Этот подход позволяет глубже понять природу рака груди, уходя от упрощенных маркеров к точным количественным оценкам. Метод работает на уровне отдельных клеток, показывая различия даже внутри одной опухоли — а это важно для прогноза и подбора терапии.

Метод может помочь:

• Точнее классифицировать опухоли — не по усредненным маркерам, а по реальному разнообразию клеток.
• Выявлять скрытые агрессивные клоны, которые не видны при стандартной диагностике.
• Подбирать терапию адресно — если в опухоли есть клетки с разными уязвимостями, их можно атаковать комбинацией препаратов.
• Предсказывать рецидивы — высокий «хаос» (энтропия) и активность белковых сетей могут сигнализировать о риске возврата болезни.

Исследование использует только данные РНК-секвенирования, но не учитывает пространственную организацию опухоли. Клетки могут вести себя по-разному в зависимости от микроокружения (например, ближе к сосудам или в гипоксической зоне). Без этой информации часть выводов остается гипотетической.

Ранее ученые разработали новый подход к профилактике осложнений при химиотерапии.