Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

Ученые из Университета Торонто в Канаде под руководством профессора Джейсона Моффата (Jason Moffat) исследовали 90% человеческого генома, чтобы определить, какие гены наиболее ценны с точки зрения выживания клетки. В результате исследователи описали набор наиболее важных генов, что поможет найти уязвимые места онкологических и иных серьезных заболеваний. Работа опубликована в журнале Cell, об исследовании рассказывает сайт Science News.

Изучая гены, задействованные в возникновении нескольких видов рака (сетчатки, яичников, мозга, двух видов колоректального), ученые выяснили, что каждая из этих видов опухолей основывается на определенной генетической картине, задействовуется определенный набор генов. Таким образом, появляется возможность разработки таргетированных препаратов, воздействующих лишь непосредственно на клетки опухоли и не влияющих на другие ткани.

Несмотря на то, что человеческий геном был полностью расшифрован уже больше десяти лет назад, мы до сих пор не знаем о функциях большинства генов, какие механизмы и в том числе болезни они запускают.

Канадские ученые в своем исследовании последовательно «выключали» ген за геном с помощью технологии CRISPR и смотрели, какие изменения это вызывает в клетках. «Сейчас мы имеем возможность с беспрецедентной точностью изучать наш геном на клетках, быстро выращиваемых в лаборатории.

В довольно короткой перспективе это приведет нас к построению полной функциональной карты рака и созданию препаратов для каждого варианта», — сказал Моффат.

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

В вашем браузере отключен JavaScript. Будет показана упрощенная версия сайта, в которой могут отсутствовать многие функции.

На пути к детальному каталогу раковых генов • Новости науки

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

Создание детального каталога раковых генов — важная задача, выполнение которой позволит подбирать оптимальную терапию онкологического заболевания для каждого пациента. Чтобы составить каталог раковых генов, мутирующих с высокой (>20%) и средней (2–20%) частотой, требуется проанализировать для каждого гена в среднем 2000 пар «опухоль — норма», то есть для 50 наиболее частых типов рака это примерно 100 000 пар. Сейчас это уже не является неразрешимой проблемой, так как за последние 10 лет стоимость секвенирования ДНК уменьшилась в миллион раз и будет уменьшаться еще.

В настоящее время рак занимает второе место среди причин смерти человека, уступая лишь сердечно-сосудистым заболеваниям (ежегодно в мире от рака умирает примерно 8 миллионов человек), а в некоторых развитых странах, например в Дании, рак уже вышел на первое место.

Рак — это сложное, динамически развивающееся заболевание, представленное более чем 200 известными типами и формами. Каждая из них требует индивидуального подхода, индивидуальной стратегии лечения.

На генетическом уровне различные раки характеризуются различной «архитектурой» — наборами соматических мутаций, перестроек хромосом, а также эпигенетическими аномалиями, такими как изменение профиля метилирования генов.

Следствием этих событий является изменение активности генов и(или) их продуктов.

Детальные сведения об аномалиях, связанных с возникновением и развитием раковых опухолей, требуются для диагностики и результативного лечения рака, для определения оптимальной терапии, а также для разработки новых противораковых средств. Объектами исследований являются аномалии молекулярной структуры ДНК, РНК, белков и эпигенетических аномалий (в частности, метилирования).

Именно такой подход принят как генеральная стратегия, реализуемая несколькими национальными и международными консорциумами, которые объединяют десятки институтов, университетов и клиник. В работах участвуют сотни исследователей.

Наибольшие успехи и наиболее ценные данные получены в результате поиска генов, связанных с инициацией, развитием и поддержанием злокачественной трансформации клеток.

Онкогены и антионкогены

В организме должен поддерживаться тонкий баланс между активностью генов и их продуктов, которые, с одной стороны, обеспечивают рост и деление клеток, а с другой стороны — предотвращают неограниченные рост и деление. Излишняя активность первых или подавление функции вторых приводят к неконтролируемому росту клеток, возникновению и развитию злокачественных неоплазий — раковых опухолей.

Связанные с раком гены можно разделить на два типа — онкогены и антионкогены (супрессоры опухолей), продукты которых могут, соответственно, стимулировать или подавлять образование и развитие опухолей. Особое место занимают микроРНК (miRNA) — короткие (в среднем ~22 нуклеотида) некодирующие РНК.

К настоящему времени идентифицировано примерно 2000 различных микроРНК. Они способны подавлять трансляцию мРНК, считываемую с 30–60% генов человека. Некоторые микроРНК (oncomiR) способствуют злокачественной трансформации клеток, другие могут работать как антионкогены.

В онкоген может превратиться нормальный ген — протоонкоген (рис. 1), который стимулирует рост клеток постоянно или на определенных стадиях развития организма. Трансформация протоонкогена в онкоген происходит в результате относительно незначительной модификации его естественной функции.

Существуют следующие основные пути активации протоонкогена:

  •     1) Мутация внутри протоонкогена или в его регуляторных элементах, которая меняет структуру белка и повышает активность кодируемого им белка (фермента) или усиливает экспрессию соответствующего гена.
  •     2) Повышение концентрации белка из-за повышения его стабильности в клетке, увеличения периода полужизни и, соответственно, повышения активности.
  •     3) Дупликация гена (увеличение количества копий), в результате чего повышается концентрация белка в клетке.
  •     4) Транслокация гена, которая вызывает усиление его экспрессии или возникновение агрессивного гибридного гена.

Онкогенами являются, например, гены семейства Ras (сокр. от ‘Rat sarcoma’) — ГТФазы, участвующие в передаче сигналов, стимулирующих деление клеток.

  1. Функция антионкогенов противоположна функции протоонкогенов. Антионкогены контролируют различные процессы, препятствующие злокачественной трансформации клеток:
  2.     1) Подавление избыточной экспрессии генов, обеспечивающих пролиферацию клеток.
  3.     2) Осуществление репарации ДНК (повреждения ДНК при подавлении репарации усиливают мутагенез и, как следствие, активацию протоонкогенов и инактивацию антионкогенов).

    3) Координация пролиферации клеток с репарацией ДНК. Если репарация ДНК подавлена, они тормозят деление клетки и иницииируют апоптоз.

    4) Контроль адгезии и механизмов контактного торможения делящихся клеток.

В общем, антионкогены ставят барьер неограниченному росту клеток. Утрата функции антионкогена разрушает этот барьер. Самым известным и часто мутирующим в раковых опухолях многих типов является антионкоген ТР53.

Продукт ТР53 — фосфопротеин регулирующий транскрипцию ряда различных генов. В нормальной клетке он неактивен.

При чрезвычайных событиях он активируется и выполняет роль «стража генома», осуществляя различные противораковые функции (рис. 2):

  •     1) Активация системы репарации ДНК.
  •     2) Если ДНК повреждена, ТР53 задерживает митоз делящихся клеток, блокируя переход из G1-фазы в S-фазу и предоставляя системе репарации время устранить повреждения.
  •     3) Если устранить повреждения ДНК не удается, ТР53 включает программу гибели клеток — апоптоз.

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

В случае, если рак вызван протоонкогеном, обычно достаточно активации этого протоонкогена на одной из двух парных клеточных хромосом. А вот если рак возник из-за утраты эффекта антионкогена, то, как правило, требуются мутации или потеря обеих его копий.

Сравнительное секвенирование

К настоящему времени идентифицировано примерно 300 онкогенов и супрессоров опухолей. Раковые гены ищут с помощью сравнительного секвенирования — то есть сравнивают последовательности нуклеотидов в ДНК опухолей и нормальных тканей и затем идентифицируют отсутствующие в ДНК нормальной ткани соматические мутации, которые встречаются чаще, чем просто случайные события.

Эта стратегия реализуется в несколько этапов. Во-первых, требуется получить образцы опухолевой ткани от пациентов с достоверно поставленным диагнозом и детально описанной картиной течения заболевания. При этом образцы должны быть, по возможности, свободны от нормальных клеток. Для сравнения используются пробы нормальной ткани или крови пациента.

Из ткани опухоли и нормальной ткани выделяют ДНК и иссследуют их с помощью секвенирования. В последнее время секвенирование проводится с помощью платформ нового поколения, позволяющих быстро и сравнительно недорого полностью секвенировать геном человека.

Результаты сравнительного секвенирования затем анализируются с помощью специально разработанных весьма сложных математических и биоинформатических методик (рис. 3).

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

Генеральной целью этих проектов является создание детального каталога аномалий структуры генома, связанных с инициацией, прогрессией и поддержанием онкологических новообразований.

Такой каталог позволит не только получить много новых данных по молекулярной биологии рака, но и усовершенствовать методы диагностики, лечения и профилактики рака, определять новые мишени для разработки противораковых средств.

Систематические исследования в этом направлении уже позволили идентифицировать много новых раковых генов и даже целые классы раковых генов.

«Атлас раковых геномов»

К настоящему времени уже проанализированы данные, полученные на больших выборках «опухоль — нормальная ткань» по более чем 30 формам рака.

Наиболее заметных успехов добился реализуемый главным образом институтами и университетами США консорциум «Атлас раковых геномов» (The Cancer Genome Atlas) с многозначительной аббревиатурой TCGA — этими же буквами обозначают четыре нуклеотида, входящих в состав ДНК.

Читайте также:  Как ВПЧ вызывает рак? Опасные вирусы и онкозаболевания

Основанный в 2005 году, TCGA регулярно публикует в ведущих научных журналах результаты своих исследований. Рассказать обо всех публикациях консорциума здесь не представляется возможным.

Приведем лишь результаты из последней статьи, посвященной плоскоклеточным ракам головы и шеи. Эта гетерогенная группа раков — шестая по частоте встречаемости и составляет ~5% всех случаев рака в мире.

В исследованиях участвовали 348 авторов. Было проанализировано 279 пар «опухоль — норма». Большинство опухолей, связанных с вирусами папилломы человека, имели мутации в спиральном домене онкогена PIK3CA. Обнаружены новые аномалии, включающие утрату TRAF3, амплификацию участвующего в контроле клеточного цикла гена E2F1.

В опухолях, связанных с курением, почти всегда наблюдались инактивирующие мутации генов TP53 и CDKN2A, обнаруживались амплификации участков хромосом 3q26/28 и 11q13/22.

Опухоли ротовой полости, сравнительно благоприятные с точки зрения возможности лечения и шансов на выздоровление, содержали активирующие мутации генов HRAS или PIK3CA в сочетании с инактивирующими мутациями генов CASP8, NOTCH1 и TP53.

В случаях других подгрупп этого рака найдены инактивирующие мутации гена NSD1, продукт которого связан с перестройками хроматина, инактивирующие мутации генов AJUBA и FAT1, контролирующих ферменты сигнального пути Wnt, мутации, активирующие фактор оксидативного стресса NFE2L2.

«Умеренные» и «редкие» онкогены

Некоторые связанные с раком гены мутируют довольно часто — при многих или, по крайней мере, при нескольких типах рака. Поэтому неудивительно, что именно они (в частности, TP53) были охарактеризованы первыми. Но большинство раковых генов обнаруживаются с  умеренной частотой (2–20%) или реже.

Основные проблемы возникают при идентификации редких раковых генов. Так, недавнее исследование 183 аденокарцином легких показало, что у 15% пациентов не обнаруживается ни одной мутации в 10 известных для этого заболевания классах генов, а в 38% случаев идентифицировано три или менее мутаций (M. Imielinski et al., 2012.

Mapping the Hallmarks of Lung Adenocarcinoma with Massively Parallel Sequencing).

Вследствие повреждения систем репарации ДНК в раковых клетках в той или иной мере усиливается мутагенез.

Частота этих индуцированных опухолью соматических мутаций для различных опухолей может различаться на несколько порядков.

Поэтому при идентификации «умеренных» и особенно «редких» генов возникает существенная проблема: как отличить гены и мутации, связанные с раком, от фона, от многочисленных случайных мутаций, не имеющих отношения к раку?

Гарвардская группа под руководством Г. Гетца (G. Getz) разработала программный пакет MutSig (сокр. от ‘Mutation Significance’), анализирующий частоты и спектр мутаций в различных областях генома при различных формах рака, а также ряд других факторов, и позволяющий вычленить гены, достоверно мутирующие при раке.

Мутации, достоверно связанные с раком

В двух статьях (M. S. Lawrence et al., 2013. Mutational heterogeneity in cancer and the search for new cancer-associated genes и M. S. Lawrence et al., 2014.

Discovery and saturation analysis of cancer genes across 21 tumour types) авторы изучили собранные из различных баз данных результаты анализа экзомов (кодирующих областей генов — экзонов с прилежащими к ним последовательностями ДНК-некодирующих промежутков — интронов) 4742 пар «опухоль — нормальная ткань», принадлежащих к ракам 21 различных типов. Количество образцов для отдельных типов варьировало от 35 до 892.

Были обнаружены 3 078 483 единичные замены нуклеотидов в опухолях по сравнению с нормальной тканью, 77 270 единичных делеций или вставок нуклеотидов, 29 837 ди-, три- или олигонуклеотидных делеций или вставок. Из единичных замен нуклеотидов подавляющее большинство (2 294 935) не изменяло кодирующие последовательности.

Из остальных единичных замен 540 831 представляли собой так называемые миссенс-мутации (приводящие к заменам аминокислот в белках), 207 144 представляли собой синонимические (не приводяшие к заменам аминокислот) замены нуклеотидов, 46 264 — нонсенс-мутации (приводящие к досрочной терминации синтеза белка), 33 673 — мутации, нарушающие сплайсинг мРНК (сборку кодирующих последовательностей мРНК из соответствующих блоков). Данные по «глубине» секвенирования и чистоте образцов опухолей позволяют оценить чувствительность анализа величиной больше 90% (рис. 4). Частоты возникновения мутаций на единицу длины генома для различных типов рака различались более чем на 5 порядков (от 0,03 до 7000 на миллион нуклеотидов ДНК), сильно различались и спектры мутаций.

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

Мутации, достоверно связанные с раком, обнаруживались в 224 различных генах. Для различных типов рака число мутантных генов сильно варьировало (от 1 до 58). Для 7 типов оно было меньше 10, а для двух (раки молочной железы и эндометрия матки) — более 30. Только 22 гена оказались достоверно связанными с более чем тремя типами рака.

Анализ позволил идентифицировать практически все ранее известные гены, связанные с канцерогенезом. Найдено также 33 гена, мутации в которых ранее не были проассоциированны с раком. Эти гены связаны с делением клеток, апоптозом, стабильностью генома, регуляцией активности хроматина, иммунным ответом, превращениями РНК и гомеостазом белков.

Среди еще 81 гена также должны быть гены, связанные с раком.

На основании полученных результатов авторы произвели расчеты: сколько пар «опухоль — нормальная ткань» требуется проанализировать, чтобы найти достоверно мутирующие при раке гены в зависимости от типа рака, частоты мутаций на единицу длины генома при данном типе, частоты мутаций данного гена при данном типе рака.

Расчеты показывают, что для 17 из 21 проанализированного типа рака данных еще недостаточно, чтобы выявить гены, мутирующие с частотой не выше 5% от фона. А для 7 типов — даже при частоте не выше 10%.

Также определено, что для составления каталога раковых генов, перекрывающих 90% случаев заболевания, требуется проанализировать около 650 пар «опухоль — норма», если средняя частота мутаций составляет ~0,5 на миллион пар оснований ДНК (как при нейробластоме). Или даже около 5300 пар, если частота ~12,9 на миллион (как при меланоме).

Всего же, чтобы для ~50 известных типов рака составить каталог соматических мутаций для генов, мутирующих с высокой (>20%) и средней (2–20%) частотой, требуется проанализировать в среднем 2000 пар «опухоль — норма», то есть всего примерно 100 000 пар.

В общем, создание детального каталога раковых генов — важная задача, выполнение которой позволит подбирать оптимальную терапию онкологического заболевания для каждого пациента: воздействия на определенные сигнальные пути или иные процессы, поврежденные в каждом конкретном случае. Такой каталог нужен также для выбора мишеней при разработке противораковых средств, создания новых экспериментальных моделей животных и линий клеток для исследования рака, испытания новых средств и методов лечения.

Источник: Cancer Genome Atlas Network. Collaborators (348). Comprehensive genomic characterization of head and neck squamous cell carcinomas // Nature. 2015. V. 517. P. 576–582.

См. также:
1) Marcin Imielinski et al. Mapping the hallmarks of lung adenocarcinoma with massively parallel sequencing // Cell. 2012. V. 150. P. 1107–1120.
2) Michael S. Lawrence et al. Mutational heterogeneity in cancer and the search for new cancer-associated genes // Nature.

2013. V. 499. P. 214–218.
3) Li Ding & Michael C. Wendl. Differences that matter in cancer genomics // Nat Biotechnol. 2013. V. 31. P. 892–893.
4) Michael S. Lawrence et al. Discovery and saturation analysis of cancer genes across 21 tumour types // Nature. 2014. V. 505. P. 495–501.

Вячеслав Калинин

Что такое генетическое исследование опухоли?

Комплексное генетическое исследование опухоли — это метод анализа рака, с помощью которого можно обнаружить мутации в ДНК опухоли, и на основе этого подобрать эффективную лекарственную терапию.

Почему молекулярно-генетическое исследование опухоли так важно для лечения рака? Давайте разбираться

Описание ситуации в мире

В наше время медицина усовершенствовалась, новые эффективные методы продлевают жизнь пациенту и делают ее более комфортной. Хотя в онкологии до сих пор нет методов лечения, гарантированно излечивающих от рака, появилось множество видов терапий, способных обеспечить онкологическому пациенту комфортную и долгую жизнь.

Проблема

Несмотря на невероятный прогресс в лечении онкологических заболеваний, далеко не всегда удается найти правильное лечение для пациента, или лечение перестает работать очень быстро. Проблема в генетике рака конкретного пациента.

Сегодня проблемой эффективного лечения онкологических заболеваний является не столько необходимость разработки новых препаратов, сколько необходимость их рационального применение для конкретного пациента, исходя из генетики его опухоли.

Рабаев Г.Г., Основатель ONCOGENOTEST

Решение — молекулярно-генетическое исследование опухоли

Но и из этого тупика можно найти выход — для определения генетического профиля рака используется комплексное молекулярно-генетическое исследование опухоли.

Читайте также:  Какой ген чаще всего мутирует при онкологических заболеваниях?

В результате онкогенотеста пациент и его лечащий врач получают заключение, которое содержит список эффективных, неэффективных и токсичных препаратов, а также список клинических испытаний, в которых пациент может принять участие.

По этому заключению онколог может подобрать максимально эффективную и минимально токсичную для пациента терапию.

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

Использование в России

Такие исследования широко используются за рубежом и доступны всем пациентам. Онкогенотесты сертифицированы FDA (США) и Европейскими регуляторами.

В некоторых странах комплексные генетические исследования уже финансируются из фондов обязательного медицинского страхования, например в США и Южной Корее. Нехватка оборудования и квалифицированных кадров — основная причина ограничения широкой доступности онкогенотестов в других странах.

В России же комплексные генетические исследования в онкологии используются онкологами с 2015 года, но на данный момент не входят в программу ОМС.

Стоимость и польза от молекулярного профилирования опухоли

Стоимость генетического исследования опухоли в России — 270 тыс. руб. Высокая стоимость обусловлена сложностью технологии, высокой стоимостью оборудования и реактивов и трудоемкостью обработки генетических данных.

  • Стоит отметить, что высокая стоимость молекулярно-генетического исследования оправдывает себя.
  • Оставьте заявку, чтобы узнать стоимость исследования ONCOGENOTEST
  • Исследование позволяет:
  • Для пациентов c первичным онкологических заболеванием перед началом лечения:
  • Построить правильную стратегию лечения в “точке 0”
  • Избежать неэффективной и токсичной терапии
  • Построить прогноз течения заболевания

Для пациентов с прогрессией/рецидивом:

  • Найти мутации устойчивости к терапии
  • Найти эффективную таргетную или иммунотерапию

Для пациентов с невосприимчивостью к терапии

  • Подтвердить/пересмотреть диагноз
  • Найти дополнительные терапевтические опции — таргетная терапию
  • Изучить возможность участия в клинических испытаниях

С помощью молекулярно-генетического исследования пациент может узнать о всех особенностях своего рака. Это знание позволяет подобрать наиболее подходяще лечение и избежать терапии с тяжелыми побочными эффектами.

Сроки

Как правило генетический анализ опухоли проводится в течение 15-24 рабочих дней.

Клиническое применение комплексных молекулярно-генетических исследований опухоли:

Комплексные молекулярно-генетические исследования ONCOGENOTEST позволяют онкологам:

  • Определить наиболее подходящую для конкретного пациента терапию
  • Определить показания к эффективной терапии, которая могла не рассматриваться для конкретного пациента
  • Определить неэффективные и токсичные препараты, тем самым избежав побочных эффектов и ненужных затрат
  • Узнать о наличии клинических испытаний, подходящих именно для данного пациента

Бесплатная консультация

Что еще нужно знать об онкогенотестах и генетике рака? Ответы на часто задаваемые вопросы:

Что такое рак?

Наш организм состоит из миллиардов клеток, которые содержат в себе ДНК — программный код, определяющий поведение клеток, нашу внешность, физические и умственные способности.

Нормальные клетки организма имеют свой цикл, в конце которого они умирают. Но иногда в ДНК некоторых клеток происходят поломки (мутации), и эти клетки начинают бесконтрольно расти и делиться. Такие клетки называются раковыми.

Рак — это генетическое заболевание, развивается из-за накопления мутаций в ДНК клетки.

Мы все разные, поскольку наши ДНК различаются, а значит рак каждого конкретного пациента уникален и требует индивидуального подхода. Уникальность рака определяется по мутациям его клеток.

Чем лечат рак?

На сегодняшний день наиболее распространенными методами лечения рака являются:

  • Лекарственная терапия

    • Химиотерапия
    • Таргетная терапия
    • Иммунотерапия
  • Операционное вмешательство

  • Лучевая терапия

Химиотерапия на сегодняшний день является преимущественным методом лечения рака в РФ. Химиотерапия пытается убить любые быстрорастущие клетки — иногда убивая и здоровые клетки, что может вызывать тяжелые побочные эффекты.

Препараты, называемые таргетной терапией и иммунотерапией, более тщательно «отбирают» раковые клетки, убивая только клетки с мутациями и оставляя здоровые.

Как узнать, будет ли конкретная опухоль чувствительна к таргетным и иммунопрепаратам?

Таргетные и иммунопрепараты назначаются при наличии специфических мутаций. Чтобы их найти, нужно сделать молекулярно-генетическое исследование рака.

Шанс нахождения эффективных препаратов напрямую зависит от количества исследуемых генов — чем шире панель генов, тем выше вероятность нахождения клинически значимой мутации, а значит и эффективного препарата.

Химиотерапия не помогает — почему?

Эффективность и неэффективность всех препаратов (химиотерапии, иммунотерапии, таргетной терапии) определяется наличием мутаций в опухоли, которые индивидуальны у каждого пациента. Если мутации рака не определены, то нельзя точно подобрать терапию.

Именно поэтому стандартная терапия может работать у одного пациента, и не работать у другого.

Чем поможет комплексное молекулярно-генетическое исследование ONCOGENOTEST?

Комплексные молекулярно-генетические исследования опухоли ONCOGENOTEST исследуют от 400 до нескольких тысяч генов и биомаркеров, связанных с раком, что дает наиболее полное представление об особенностях опухоли и позволяет достичь максимально точного подбора эффективной терапии.

Исследования ONCOGENOTEST могут помочь Вашему врачу назначить таргетную терапию, иммунотерапию, химиотерапию или клинические испытания, которые подходят именно Вам. Такой подход к лечению называется персонализированной медициной, поскольку он основан на Вашем уникальном геномном профиле и типе рака.

Химиотерапия не помогла, отправляют на паллиатив. Есть ли выход?

Если все стандартные опции исчерпаны для пациента исчерпаны, выходом может являться проведение молекулярно-генетического исследования опухоли с целью поиска дополнительных терапевтических опций.

В ходе исследования будет проанализировано более 400 генов, участвующих в канцерогенезе. В ходе исследования могут быть найдены мутации в этих генах опухоли.

Наличие некоторых специфических мутаций говорит об эффективности определенных препаратов.

Таким образом, при исследовании широкого числа генов, есть вероятность нахождения клинически значимой мутации и назначения эффективного препарата.

Кроме того, некоторые мутации могут говорить о неэффективности или токсичности определенных препаратов. Такая информация может помочь вашему лечащему врачу избежать назначения потенциально неработающего лечения.

Есть ли шанс найти подходящее лечение при редком онкологическом заболевании?

Редкие (орфанные) онкологические заболевания — это заболевания, редко встречающиеся в популяции. Основная проблема таких заболеваний — это стандартной, изученной терапии. Причина — отсутствие достаточного количества пациентов для изучения механизма заболевания и проведения клинических испытаний препаратов.

Комплексное молекулярно-генетическое исследование, основанное на глубоком изучении широкого числа генов, может обнаружить мутации, которые определяют эффективность определенных препаратов. Важно понимать, что увеличение числа анализируемых генов и глубины исследования увеличивает вероятность нахождения клинически значимых мутаций, а значит, повышает шанс найти подходящее лечение.

90% опухолей без первичного очага имеют клинически значимые мутации

Что такое клинические исследования? Как в них принять участие?

Чтобы новый разработанный препарат можно было назначать пациентам, он должен пройти клинические испытания — исследование эффективности лекарства с участием людей. В среднем, разработка и испытание нового препарата занимает около 15 лет. Таким образом, лекарство, более эффективное для определенного заболевания, открытое 15 лет назад, начнет применяться только сегодня.

Для некоторых групп пациентов участие в клинических испытаниях — это шанс на современное эффективное лечение. Например, для пациентов с:

  • редким заболеванием
  • распространенной формой рака
  • отсутствием доступных эффективных препаратов

Что является результатом исследования?

Результатом является отчет, который содержит:

  • Список эффективных препаратов

    • Таргетная терапия
    • Иммунотерапия
    • Химиотерапия
    • Оптимальные терапевтические комбинации
  • Список неэффективных препаратов

  • Список токсичных препаратов

  • Прогноз заболевания

  • Клинические исследования, в которых пациент может принять участие

Кому необходимо исследование?

Генетическое исследование ONCOGENOTEST подходит всем онкологическим пациентам с солидными опухолями.

Источники

Ross JS, Wang K, Gay L, Otto GA, White E, Iwanik K, Palmer G, Yelensky R, Lipson DM, Chmielecki J, Erlich RL, Rankin AN, Ali SM, Elvin JA, Morosini D, Miller VA, Stephens PJ.

Comprehensive Genomic Profiling of Carcinoma of Unknown Primary Site: New Routes to Targeted Therapies. JAMA Oncol. 2015 Apr;1(1):40-49. doi: 10.1001/jamaoncol.2014.216. Erratum in: JAMA Oncol.

2019 Aug 1;5(8):1232. PMID: 26182302.

F. Mosele,J. Remon,J. Mateo,C.B. Westphalen,F. Barlesi,M.P. Lolkema,N. Normanno,A. Scarpa,M. Robson,F. Meric-Bernstam,N. Wagle,A. Stenzinger,J. Bonastre,A. Bayle,S. Michiels,I. Bièche,E. Rouleau,S. Jezdic,J-Y. Douillard,J.S.

Reis-Filho et al. Recommendations for the use of next-generation sequencing (NGS) for patients with metastatic cancers: a report from the ESMO Precision Medicine Working Group. Annals of Oncology. 2020 Nov. doi: 10.1016/j.annonc.2020.

08.2232

Причины появления рака. Генетика и возраст — общественные новости

Общество

Новое понимание генетики рака и поиск уязвимых мест

Science Surgery

25 апреля отмечается Всемирный день ДНК. Этот праздник установлен в честь признания важности генетики и научных открытий, сделанных в этой области. Наша ДНК, хранит в себе генетические данные, передающиеся нам от родителей, всю информацию о человеке и, в том числе, о болезнях.

Читайте также:  Протонная терапия безопаснее, чем облучение рентгеном

Одна из теорий возникновения рака основана на том, что заболевания передаются по наследству. Что связывает онкологию и генетику? Почему «ломаются» гены? Можно ли предотвратить их «поломку» и какие виды рака передаются по женской и мужской линиям, расскажет Андрей Львович Пылев, онколог, кандидат медицинских наук, главный врач «Европейской клиники».

Онкология и генетика

Рак — это генетическая болезнь, и все без исключения ее формы возникают в результате мутаций в ДНК клетки. Под диагнозом «рак» скрывается множество заболеваний, каждое из которых имеет свои особенности.

Мировое научное сообщество продолжает поиски причин развития опухолей, однако на сегодняшний день основными теориями канцерогенеза считаются наследственный фактор и случайный.

То есть, к развитию злокачественной опухоли приводит совокупность нескольких причин.

Чаще всего причиной развития злокачественных новообразований являются ненаследственные мутации. «Поломки» в генах происходят в течение жизни под влиянием внешних факторов, например, из-за плохой экологии, солнечного излучения или нездоровой пищи.

Изменения ДНК, которые передаются от родителей к детям, называются мутациями зародышевой линии.

В этом случае человек может родиться с определенным нарушением в гене, который защищает клетки от злокачественного перерождения, или мутацией, способной привести к развитию опухоли.

В ДНК могут быть «записаны» наши вредные привычки, например, склонность к лишнему весу или курение. Изменения в некоторых генах делают нас более уязвимыми перед этими факторами.

Например, человеку достались генные изменения, которые затрудняют вывод токсинов из организма. В этом случае, если он курит или работает на токсичном производстве, вероятность заболеть раком у него выше, чем у тех, кто не имеет такой генетической программы, так как организм не в силах справиться с выводом канцерогенов.

«Семейные» формы рака

Некоторые из распространенных видов рака могут быть вызваны наследственными генетическими мутациями. В разных поколениях одной семьи могут появляться онкологические заболевания в определенной локализации. Самые распространенные из них — рак молочной железы (РМЖ) и яичников, рак предстательной железы.

Обычно РМЖ или рак яичников возникает у женщин в возрасте старше 50 лет. Если женщина заболевает в более раннем возрасте, это может означать, что она является носителем одной из мутации генов BRCA1 или BRCA2.

В нормальном состоянии эти гены участвуют в восстановлении ДНК после различных повреждений, тем самым защищая клетки от злокачественного перерождения.

Нарушение работы BRCA1/BRCA2 приводит к нарастанию ошибок в процессе репарации ДНК, что влечет за собой увеличение риска развития рака в этих локализациях.

По данным ряда исследований, «поломка» в генах BRCA1 и BRCA2 служит причиной возникновения злокачественной опухоли в груди у 10% женщин. У носительниц мутации BRCA1/BRCA2 риск развития заболевания увеличивается до 72% в течение жизни.

Вероятность заболеть раком яичников у женщин составляет около 2%, при наличии мутации в этих генах риск возрастает до 45%. По мужской линии может передаваться предрасположенность к развитию рака предстательной железы.

У носителей гена BRCA2 с «поломкой» вероятность развития рака в данной локализации в семь раз выше, чем у мужчин без мутации.

Профилактика

Неблагоприятную наследственность не надо воспринимать как фатальную, поскольку существует большая вероятность избежать возникновения рака. Для этого нужно изучить свою медицинскую родословную.

Если в вашей семье встречалось более одного случая рака в определенной локализации, заболевание в каждом из парных органов (почки, грудные железы) или несколько типов рака у родственников, то вам стоит обратиться к специалисту и сдать генетический тест.

Он поможет выявить индивидуальную раковую предрасположенность, снизить риск развития патологии и своевременно принять профилактические меры, или диагностировать заболевание на ранней стадии и составить эффективный план лечения.

Не следует расслабляться и при отсутствии генетических мутаций, поскольку такой факт не дает 100% гарантии отсутствия риска.

Даже если у вас нет тревожных симптомов, онкологи рекомендуют ежегодно проходить плановые осмотры у основных специалистов и проводить базовые исследования, такие как анализы мочи и крови, флюорография и другие.

Комплексную проверку своего здоровья можно провести, например, в рамках диспансеризации. Существуют графики таких обследований в зависимости от возраста.

Внимание к собственному здоровью позволит обнаружить на ранней стадии или даже избежать развития не только рака, но и других заболеваний. Регулярные обследования позволяют выявить злокачественные новообразования на самом раннем этапе в 95% случаев. А это значительно повышает шансы на полное выздоровление.

Наша ДНК может изменяться вследствие многих факторов, поэтому важно заботиться о своем организме. Придерживайтесь здорового образа жизни, правильно и разнообразно питайтесь, контролируйте массу тела.

Поддержание этих факторов в норме существенно снижает риск развития онкологических заболеваний.

Отказ от вредных привычек и профилактика инфекционных заболеваний позволяют предотвратить поломки в генах и повышают вероятность сохранить свое здоровье как можно дольше.

Масштабное исследование генома раскрыло секреты формирования рака

Крупнейшее исследование генетических основ рака в истории науки показало, что анализ некодирующей ДНК может помочь выявлять те виды этого заболевания, которые сложно обнаружить сейчас. Кроме того, развитие онкологических болезней возможно диагностировать на десятилетия раньше, чем позволяют используемые сегодня методики.

Более 1300 ученых принимали участие в многолетнем исследовании геномных последовательностей различных раковых заболеваний Pan-Cancer Project. В ходе проекта были секвенированы геномы 38 видов рака из образцов, полученных от 2800 пациентов.

Результаты исследования были опубликованы в 21 статье, которые вышли в изданиях Nature Publishing Group.

Это крупнейшее и наиболее полное исследование генетических основ рака в истории науки, которое раскрывает множество важных подробностей: от местоположения драйверных мутаций, которые запускают процессы безостановочного деления клеток, до удивительного сходства между новообразованиями в разных типах тканей.

Были выявлены тысячи комбинаций мутаций, связанные с отдельными раковыми заболеваниями, а также определены более 80 процессов, которые являются триггером драйверных мутаций.

«Обладая знаниями, которые мы получили о происхождении и развитии опухолей, мы можем разработать новые инструменты и методы лечения для раннего выявления рака, создать более целенаправленную терапию и успешнее лечить пациентов», — говорит Линкольн Штейн из Института онкологических исследований Онтарио, член координационного комитета Pan-Cancer Project.

Большинство предыдущих работ подобного рода сосредотачивались на экзонах — последовательностях ДНК, кодирующих определенные белки. Однако экзоны составляют лишь 2% человеческой РНК. Pan-Cancer Project был посвящен остальным 98% — так называемым интронам, или некодирующей ДНК.

Исследование показало, что раннее развитие некоторых видов рака может начинаться за десятилетия до постановки диагноза — иногда даже в раннем детстве.

По словам исследователей, это показывает, что «окно возможностей» для применения противораковой терапии гораздо шире, чем предполагалось ранее.

Также было установлено, что паттерны мутаций и их расположение в геноме позволяют идентифицировать до 5% раковых заболеваний, которые невозможно диагностировать стандартными методами.

Разброс количества мутаций, с которым связаны разные типы рака, оказался чрезвычайно большим: от единичных изменений (некоторые типы раковых опухолей, обнаруживаемые у детей) до сотен тысяч мутаций (при раке легких). Около 5% опухолей не удалось связать с известными драйверными мутациями — их еще только предстоит обнаружить.

Тем не менее зачастую патологические процессы в разных частях организма оказываются похожими. «У нас может быть тип рака молочной железы и рака простаты со сходными драйверными мутациями, — говорит Йоахим Вайшенфельдт из Копенгагенского университета, один из участников проекта. — Значит, такие пациенты могут получать одинаковое лечение».

С практической точки зрения результаты, полученные в Pan-Cancer Project, помогут идентифицировать трудно диагностируемые раковые заболевания, создавать более целенаправленное лечение на основе специфических для конкретного заболевания мутаций и проводить более раннюю диагностику развивающихся опухолей.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector