随着时间的推移，癌细胞可以进化为对治疗产生抗药性、更具侵袭性和转移性——能够扩散到身体的其他部位并形成新的肿瘤。癌症进化的这些特征越多，它就越致命。研究人员想了解癌症如何演变这些特征以预防和治疗致命的癌症，但当癌症在患者身上被发现时，它通常已经存在数年甚至数十年。关键的进化时刻来了又去，却没有被观察到。
怀特黑德研究所成员 Jonathan Weissman 和合作者开发了一种方法来跟踪几代癌细胞，使研究人员能够追踪它们的进化历史。这种谱系追踪方法使用 CRISPR 技术为每个细胞嵌入可遗传和可进化的 DNA 条形码。每次细胞分裂, 它的条码会被稍微修改。当研究人员最终收获原始细胞的后代时，他们可以比较细胞的条形码来重建每个细胞的家谱，就像相关物种的进化树一样。然后研究人员可以使用细胞的关系来重建细胞如何以及何时进化出重要特征。研究人员使用了类似的方法来跟踪导致 的病毒的演变，以追踪关注变体的起源。
Weissman 和合作者之前曾使用他们的谱系追踪方法来研究转移性癌症如何在全身扩散。在他们的最新工作中，Weissman、Tyler Jacks、麻省理工学院 (MIT) 的 Daniel K. Ludwig Scholar 和 David H. Koch 生物学教授，以及加州大学伯克利分校的计算机科学家 Nir Yosef 和魏茨曼科学研究所记录了他们迄今为止最全面的癌细胞历史。该研究于 5 月 5 日发表在《细胞》杂志上，追踪肺癌细胞从致癌突变的第一次激活开始。这份详细的肿瘤病史揭示了对肺癌如何进展和转移的新见解，展示了谱系追踪可以提供的丰富理解。
“这是一种以更高的分辨率观察癌症进化的新方法，”同时也是麻省理工学院生物学教授和霍华德休斯医学研究所研究员的韦斯曼说。“以前，导致肿瘤危及生命的关键事件一直是不透明的，因为它们在肿瘤遥远的过去中消失了，但这为我们提供了了解这段历史的窗口。”
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