Сделан важный шаг на пути создания геномного атласа рака
Рак разобрали по генам
Полина Розенцвет, Газета.Ру
Рак имеет сотни различных форм в зависимости от органов и тканей, где он возник, и генетических изменений, которые вызывают развитие опухоли и влияют на исход лечения. Поэтому лечение, эффективное в одном случае, оказывается бесполезным в другом. Но если выявить все мутации, произошедшие в геномах раковых клеток всех типов, и все изменения, вызванные этими мутациями, а затем проанализировать их связь с течением болезни; если найти молекулярные маркеры, которые позволили бы классифицировать раковые клетки и, возможно, подбирать лечение в соответствии с этой классификацией, мы бы существенно продвинулись в терапии рака.
Такую амбициозную цель поставили создатели проекта «Pan-Cancer Initiative», начатого в октябре 2012 г. Работы над проектом идут в рамках создания геномного атласа рака – The Cancer Genome Atlas (TCGA), над которым работали специалисты Национального института рака и Национального института исследования генома человека. Результаты первого этапа работы представлены в 18 статьях, четыре из которых опубликованы в журнале Nature Genetics (Focus on TCGA Pan-Cancer Analysis).
Исследование потребовало скоординированной работы нескольких десятков научных групп. Ученые проанализировали данные нескольких тысяч пациентов с 12-ю типами опухолей: мультиформной глиобластомой, лимфобластным острым миелоидным лейкозом, плоскоклеточным раком головы и шеи, аденокарциномой легких, плоскоклеточным раком легкого, раком молочной железы, почек, шейки матки, яичников, мочевого пузыря и эндометрия, аденокарциномой толстой кишки и прямой кишки. В этих опухолях учли все мутации, копийность генов и активность их работы, метаболические пути, в которых участвует каждый ген, степень метилирования ДНК, синтез микроРНК и белков, клиническую картину заболевания. Затем все данные объединили и постарались найти между ними связь.
Рисунок из статьи в Nature Genetics The Cancer Genome Atlas Pan-Cancer analysis project – ВМ
Такой масштабный анализ позволил взглянуть на геном раковой клетки с «высоты птичьего полета», охватить всю картину в целом и увидеть закономерности, прежде незаметные. Например, новые редкие мутации, определяющие возникновение рака. К ним относятся, в частности, мутации в генах, ответственных за упаковку молекулы ДНК в хромосому (от этого зависит активность генов).
Злокачественные опухоли традиционно разделяют по месту их возникновения — например, рак легких, кожи или кишечника. Как показал молекулярный анализ, «родство по ткани» действительно накладывает на раковые клетки общий отпечаток, однако опухоли из одного органа или ткани часто различаются, а опухоли разных органов могут иметь общие молекулярные маркеры.
Так, одна и та же мутация характерна для некоторых глиобластом и опухолей желудка, серозной оболочки эндометрия, мочевого пузыря и легких. Следовательно, лекарство, эффективное при раке легких, может подойти и для опухоли мочевого пузыря с тем же молекулярным маркером. А рак протоков молочной железы представляет собой группу заболеваний, которые находятся под контролем разных генов. Иногда один и тот же генетический дефект вызывает разные последствия в зависимости от органа, где он обнаружен. Так, семейство генов NOTCH, неактивное в некоторых опухолях легких, головы и шеи, кожи и шейки матки, активируется при лейкемии.
Сейчас ученые продолжают работу, стараясь собрать как можно больше информации. Они исследуют новые типы опухолей, а также используют данные, полученные из других проектов по изучению геномов. Глобальная цель такого «прочесывания» рака состоит в том, чтобы определить биомаркеры, которые можно использовать для классификации опухолей, и определить, какое лечение более всего подходит для каждого типа.
Специалисты надеются также найти мишени для действия новых лекарств. Но до этого далеко. Данные нужно еще собирать и собирать, анализировать и анализировать. Предстоит ответить на длинный перечень вопросов. Например, какие конкретно мутации и в каких тканях вызывают разные факторы риска (курение, воспаление, инфекция). Гипотезы, предложенные исследователями на основе проведенного анализа, придется проверять в клинике. Сами ученые расценивают полученный результат как первый шаг на долгом пути и полны оптимизма.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
27.09.2013