Потери и приобретения в хромосомах раковых клеток: новые способы их обнаружения

Потери и приобретения в хромосомах раковых клеток: новые способы их обнаружения

Каждая из 100 триллионов клеток в организме человека (за исключением красных кровяных клеток) содержит весь человеческий геном. Хромосомы – это струноподобные элементы внутри ядра (в центре) каждой клетки вашего тела. Они содержат генетическую информацию, ДНК. Ген занимает определенное место на хромосоме. В норме, есть 23 идентичных пары хромосом (2 метра ДНК) в каждой клетке, в общей сложности 46 хромосом. Каждый партнер во время оплодотворения обычно предоставляет 23 хромосомы. Если яйцеклетка или сперматозоид имеют аномальную упаковку хромосом, эмбрион, который они создают, также будет иметь хромосомные аномалии. Иногда это связано с перестройкой хромосом, или недостатком части хромосомы. В некоторых случаях есть отсутствующие хромосомы, или дополнительная хромосома (анеуплоидии), ведущие к наследственным заболеваниям. Любой эмбрион, в котором отсутствует хромосома (моносомия) перестанет расти до имплантации (фатальная аномалия). Если анеуплоидии включают хромосомы 13, 18, 21, Х или Y, беременность может дойти до родов. Наиболее распространенной из этих несмертельных аномалий является трисомия 21, или синдром Дауна, при которой присутствует дополнительная 21-я хромосома. Другие включают синдром Тернера у женщин и синдром Клайнфельтера у мужчин.

История преимплантационной генетической диагностики (ПГД)

Первые живорождения после ПГД были зарегистрированы в Лондоне в 1989 году. Две двойни девочек-близнецов родились от пяти пар с риском передачи связанного с Х-хромосомой заболевания. В настоящее время с помощью методов генетического анализа или ПГД могут быть обнаружены около 90% аномальных эмбрионов.

Не все хромосомные или генетические заболевания могут быть определены этими процедурами, так как в ходе одной процедуры может быть диагностировано только ограниченное число хромосом.

Многочисленные исследования на животных и некоторые исследования на человеке показывают, что микрохирургия эмбриона (биопсия), необходимая для удаления клеток, не влияет на нормальное развитие ребенка.

Эта процедура, однако, была выполнена относительно небольшому числу пациентов во всем мире, поэтому точные негативные последствия, если таковые имеются, неизвестны.

Несмотря на то, что после генетического анализа для выявления анеуплоидии всем мире на сегодняшний день было рождено уже много детей, эта процедура все еще относительно нова.

В исследованиях на животных не было обнаружено никаких очевидных проблем и предварительные данные с эмбрионами человека позволяют предположить справедливость этого вывода. В исследовании, проведенном в Университетском колледже Лондона, исследователи недавно рассмотрели 12 преимплантационных эмбрионов с новой техникой, которая сочетает в себе амплификацию всего генома (WGA) и сравнительную гибридизацию генома (CGH). В результате в 8 из 12 изученных эмбрионов были обнаружены значительные хромосомные аномалии. Это может объяснить, почему люди имеют в лучшем случае 25% шансов на достижение жизнеспособной беременности в месяц при естественном зачатии.

Как передаются по наследству генетические заболевания

В диаграммах ниже, D или d представляет дефектный ген, а N или n представляет нормальный ген. Мутации не всегда приводят к болезни.

Доминантные заболевания:

Один из родителей имеет один дефектный ген, который доминирует над своей нормальной парой. Так как потомки наследуют половину своего генетического материала от каждого из родителей, есть 50% риск наследования дефектного гена, и, следовательно, заболевания.

Потери и приобретения в хромосомах раковых клеток: новые способы их обнаружения

Рецессивные заболевания:

Оба родителя являются носителями одного дефектного гена, но при этом имеют нормальную пару гена. Для наследования заболевания необходимы две дефектных копии гена. Каждый потомок имеет 50% шанс быть носителем, и 25% шанс унаследовать заболевание.

Потери и приобретения в хромосомах раковых клеток: новые способы их обнаружения

X-сцепленные заболевания:

Нормальные женщины имеют XX хромосомы, а нормальные мужчины XY. Женщины, которые имеют нормальный ген на одной из Х-хромосом, защищены от дефектного гена на их другой Х-хромосоме.

Однако, у мужчины отсутствует такая защита в связи с наличием только одной Х-хромосомы. Каждый мужской потомок от матери, которая несет в себе дефект, имеет 50% шанс унаследовать дефектный ген и заболевание.

Каждый женский потомок имеет 50% шанс быть носителем, как и ее мать. (на рисунке ниже X представляет нормальный ген а X представляет дефектный ген)

Потери и приобретения в хромосомах раковых клеток: новые способы их обнаружения

Возможные преимущества генетического анализа

Преимплантационная генетическая диагностика позволяет отобрать и перенести не измененные (хромосомно нормальные) эмбрионы, которые могут привести к большей частоте имплантации на эмбрион, сокращению потерь беременности и рождению большего числа здоровых детей.

Генетическая диагностика предлагает парам альтернативу мучительному выбору по поводу того, чтобы прервать пострадавшую беременность после пренатальной диагностики, производимой путем амниоцентеза или биопсии ворсин хориона (CVS) на более поздних стадиях беременности. Почти все генетически связанные заболевания, которые могут быть диагностированы в перинатальном периоде либо амниоцентезом или CVS, могут быть обнаружены и ПГД. Процедура должна уменьшить психологическую травму для пар, которые несут повышенный риск генетических заболеваний для потомства.

Преимущества преимплантационной генетической диагностики (ПГД) могут включать в себя:

  • Была выдвинута гипотеза, что негативный отбор анеуплоидных эмбрионов позволит улучшить частоту имплантации, из-за корреляции между старшим возрастом матери и хромосомно аномальными эмбрионами. Хромосомно нормальные эмбрионы имеют в перспективе более высокие шансы на развитие. При переносе только хромосомно нормальных эмбрионов в матку, ваши шансы на невынашивание могут уменьшиться, а ваши шансы забеременеть могут увеличиться. Двадцать один процент спонтанных абортов обусловлены численными хромосомными нарушениями, и основным фактором риска является возраст матери. Трисомии увеличиваются с 2% у женщин 25 лет до 19% у женщин старше 40 лет. По данным ASRM-SART, 52% циклов ЭКО в США осуществляется для женщин 35 лет и старше, что показывает, что популяция ЭКО может получить большую пользу от скрининга хромосомных анеуплоидий. Важно отметить, что вероятность наступления беременности и родов здоровым ребенком, однако, снижается у пациентов старше 34 лет (как правило, менее 50%) из-за проблем, связанных с процедурой ЭКО.
  • ПГД в состоянии идентифицировать большинство хромосомных аномалий с риском развития до родов. В настоящее время применяется ПГД хромосомных аномалии для X, Y, 13, 14, 15, 16, 18, 21 и 22 хромосом. Это составляет 70% анеуплоидий, обнаруживаемых при спонтанных абортах.
  • Вполне возможно, что некоторая информация о ваших собственных яйцеклетках и эмбрионах может быть полезной для вас в случае дальнейших попыток ЭКО, или поможет объяснить прошлые неудачи при естественном зачатии или ЭКО.
  • Будущие пациенты могут извлечь выгоду из информации, полученной от ПГД о связи между хромосомами, неразвивающимися или неимплантирующимися эмбрионами.

Возможные риски генетического анализа

  • В лучшем случае, с помощью методов ПГД могут быть обнаружены около 90% от аномальных эмбрионов.
  • Относительно большое число яйцеклеток или эмбрионов могут быть признаны ненормальными и поэтому для переноса останется только несколько эмбрионов. В некоторых случаях (11%), может не быть нормальных яйцеклеток или эмбрионов. В этих случаях перенос эмбриона не рекомендуется. Хотя это и разочаровывающий результат, вполне вероятно, что цикл ЭКО без ПГД не привел бы к беременности или привел бы к аномалиям у плода.
  • Клетки, которые будут удалены, изучаются с помощью специализированных новых методов. Такие процедуры иногда не могут быть проведены из-за технических сложностей.
  • Не все хромосомные или генетические отклонения могут быть определены пир помощи данных методов, так как в ходе одной процедуры может быть диагностировано только ограниченное число хромосом.
  • Вполне возможно, что нормальный эмбрион может быть неправильно определен как ненормальный, и не перенесен, или что аномальный эмбрион неправильно определен как нормальный и будет перенесен в матку. (ПГД в настоящее время не является заменой для пренатальной диагностики. Рекомендуется проведение пренатальной диагностики для подтвердения диагноза).
  • При удалении клеток может случайно произойти повреждение эмбриона (0,1%).
  • Неявные технические обстоятельства в лаборатории могут привести к неудаче процесса тестирования, что приводит к отсутствию результатов. Неудача процесса тестирования не оказывает никакого влияния на ваш эмбрион. В этом случае, эмбрионы для переноса будут отобраны на основе существующих критериев.
  • Анализ одной клетки имеет свои ограничения. Иногда, хромосомные аномалии находятся в одной клетке, но не в других клетках того же эмбриона, или наоборот, что выражается мозаицизмом. Это может привести к переносу аномального эмбриона, или к отказу от нормального эмбриона.
  • ПГД для определения транслокаций может определить наличие или отсутствие определенных хромосомных нарушений, но не может ни определить генетическое заболевание, ни предсказать генетические уродства.
  • Даже после успешной процедуры ПГД беременность может не наступить.

Кандидаты для биопсии эмбриона и ПГД

Кандидаты для биопсии эмбриона и ПГД включают в себя:

  • Женщины старше 34 лет: женщины рождаются со всеми яйцеклетками, которые они будут когда-нибудь иметь, и по мере старения женщины ее яйцеклетки подвергаются также воздействию этого процесса старения. Таким образом, вероятность зачатия хромосомно аномального потомство с возрастом увеличивается. В целом риск анеуплоидии увеличивается с 1 на 385 в возрасте 30 лет, до 1 на 179 в возрасте 35 лет, до 1 на 63 в возрасте 40 лет, и в возрасте до 45 лет возможность рождения больного ребенка составляет 1 к 19. В результате использования ПГД при ЭКО стало известно, что в действительности больее чем 20% эмбрионов у женщин в возрасте от 35 до 39 анеуплоидны, и страдают почти 40% эмбрионов у женщин старше 40 лет. Большинство из этих эмбрионов в случае переноса в матку либо не имплантируются или приводят к невынашиванию. Это считается основной причиной низкой частоты наступления беременности и родов женщин в возрасте 40 лет и старше. До внедрения ПГД, для увеличения шансов на зачатие в матку переносилось большее число эмбрионов. По-прежнему настоятельно рекомендуется проведение пренатальной диагностики после цикла ЭКО, поскольку это подтверждает прогноз нормального потомства. Возможно также, что аномальные эмбрионы могут быть ошибочно определены как нормальные и перенесены в матку.
  • Женщины с рецидивирующей потерей беременности (привычным невынашиванием): мужчина или женщина пары может иметь ненормальную упаковку хромосом, что может вызвать фатальные аномалии в некоторых беременностях, но не в других.
  • Пары с транслокациями: транслокации – это изменения в конфигурации хромосом, при которых хромосомы прикрепляются друг к другу (робертсоновские) или участки разных хромосомах меняются местами (взаимные или реципрокные). Примерно 1 из 900 человек имеет робертсоновские транслокации с участием хромосом 13, 14, 15, 21, 22. Примерно 1 из 625 человек имеет взаимные транслокации. Для выявления наличия транслокаций может быть проведено кариотипирование обоих партнеров. Пары с транслокациями могут иметь периодические потери беременности, или потомство с психическими или физическими проблемами. При сбалансированной транслокации, когда нет дополнительного или отсутствия хромосомного материала, и разрыв в хромосоме не нарушает функции генов, человек не страдает. Носители сбалансированных транслокаций могут быть затронуты сложными врожденными пороками развития, которые могут или не могут быть связаны с наследственным заболеванием. При несбалансированной транслокации, при которой существует или отсутствует дополнительный материал хромосом, отдельные личности, как правило, не будут затронуты, хотя у некоторых будет наблюдаться снижение фертильности. Однако существует риск того, что яйцеклетки или сперматозоиды от такого человека могут иметь несбалансированные транслокации, в результате чего эмбрион будет несбалансированным. Это может привести к неудаче имплантации, повторному невынашиванию, или потомству с психическими или физическими проблемами.
  • Пары с аутосомно-доминантными заболеваниями, при которых будут затронуты 50% эмбрионов. Пары, которые имеют данные нарушения в семейном анамнезе, или являются носителями, или страдают от наследуемых заболеваний.
Читайте также:  Рак костного мозга: симптомы и проявление у взрослого, сколько живут, лечение опухоли костного мозга

Пары с повторными неудачами ЭКО

  • Пары с историей бесплодия могут быть в состоянии определить этиологию, и, следовательно, выбрать соответствующее лечение.
  • Парам из группы риска для наследования потомством болезни с угрозой для жизни, болезни с поздним началом (болезнь Хантингтона), предпочтительно планировать, выбрать соответствующие методы лечения, или ускорить процесс диагностики (например, ранней диагностики рака молочной железы)
  • Пары, желающие потомство для производства HLA-совпадающих стволовых клеток, для страдающего ребенка со смертельным заболеванием.

Используемые методы

Для анализа на наличие генетических дефектов эмбриона, из него необходимо удалить либо первое полярное тельце из неоплодотворенной яйцеклетки и/или 1 или 2 клетки от каждого эмбриона.

Это называется биопсией яйцеклетки или эмбриона и обычно делается перед тем, как происходит оплодотворение, или через 3 дня после оплодотворения. Биопсия на 6-10 клеточной стадии не оказывает отрицательного влияния на преимплантационное развитие. На этом этапе каждая клетка имеет полный набор хромосом.

Обычно из эмбриона удаляется только одна клетка, так как ожидается, что будут одинаковыми со всеми другими клетками в эмбрионе. Иногда необходимо удалить вторую клетку из эмбриона, например, если сигнал в первой не обнаружен.

Для диагноза предрасположенности с помощью первого и второго полярных телец, как показателей генетического статуса яйцеклетки, используется анализ методом FISH. Недостатком анализа полярных телец заключается в том, что он не принимает во внимание отцовские анеуплоидии.

Анализ биопсированной клетки использует один из двух методов:

  • Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH): биопсированная клетка фиксируется на предметном стекле, нагревается и охлаждается, и ее ДНК «помечается» цветными флуоресцентными красителями, называемыми зондами (маленькие кусочки ДНК, которые соответствуют исследуемым хромосомам), по одному для каждой определяемой хромосомы. В настоящее время может быть идентифицировано 8 из 23 хромосом. После завершения эмбриолог учитывает цвета под мощным микроскопом и в состоянии, в большинстве случаев, отличить нормальные от аномальных клеток. Этот процесс занимает около суток. Нормальные эмбрионы будут либо перенесены в матку на 4-й день после поиска яйцеклеток, или подвергнутся продленному культивированию и будут перенесены на 5-й день, как бластоцисты. Клетки, использовавшиеся для ПГД, больше не жизнеспособны, и не будут возвращены в эмбрион, но могут быть сохранены для будущих исследований.
  • Полимеразная цепная реакция (ПЦР): методика, которая увеличивает количество копий специфичных регионов ДНК, чтобы произвести достаточное для анализа количество ДНК. ДНК является двухцепочечной (за исключением некоторых вирусов), и две цепи соединяются очень специфическим образом. «Последовательность кирпичиков» генов представляет собой определенный порядок появления 4-х различных дезоксирибонуклеотидов в сегменте ДНК. Эти 4 компонента: аденин (А), тимидин (T), цитозин (C), и гуанин (G). Последовательность этого 4-буквенного алфавита генерирует состав гена. При этой методике ДНК нагревают (денатурируют), чтобы разделить 2 нити. Далее добавляются праймеры и ДНК охлаждается, с тем чтобы опять образовались двойные нити. Затем в циклы добавляют ферменты, которые могут «прочитать» последовательность гена, что приводит к умножению ДНК. ПЦР используется для диагностики ген-специфических заболеваний, так же как и для выявления болезнетворных вирусов и/или бактерий, или в криминалистике в связи с подозрением в совершении преступления.

Вся информация носит ознакомительный характер. Если у вас возникли проблемы со здоровьем, то необходима консультация специалиста.

Потери и приобретения в хромосомах раковых клеток: новые способы их обнаружения

Остались вопросы? Просто позвоните нам +7 (495) 981-85-80

Раковая опухоль – самостоятельный биологический вид?

Канцерогенез как видообразование Кирилл Стасевич, Компьюлента

По мнению группы учёных, причиной рака служат масштабные хромосомные перестройки, а вовсе не точечные мутации в нескольких генах. Раковые клетки в итоге получают собственный, относительно стабильный кариотип, который позволяет назвать очередной рак новым биологическим видом.

Мысль о том, что рак – это не только болезнь, но и этап видообразования, далеко не нова; подобные взгляды высказывал, например, биолог-эволюционист Джулиан Хаксли в 1956 году. Критерием нового вида для него была автономность: как только клетка становится независимой от своего окружения, её можно считать если и не новым видом, то по крайней мере уверенно вставшей на путь видообразования.

Раковые клетки действительно обладают такой способностью: они не подчиняются законам хозяйского организма и сами решают, где, как и когда им жить и размножаться. Наконец, есть пример долгоживущих линий раковых клеток вроде HeLa.

Попытки описать развитие раковых клонов в терминах эволюционной теории предпринимались, но в случае со злокачественными опухолями перед эволюционистами вставала одна проблема: кариотип раковых клеток не отличается постоянством.

Питер Дьюсберг и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли в своей статье в журнале Cell Cycle (Is carcinogenesis a form of speciation?) описывают канцерогенез как один из способов видообразования, исходя как раз из нестабильности кариотипа раковых клеток.

При этом г-н Дьюсберг покушается на господствующую ныне теорию, объясняющую злокачественное перерождение множественными мутациями, которые попадают в какие-то ключевые гены.

Напротив, по убеждению исследователей, причиной канцерогенеза служат хромосомные неполадки: удвоения, делеции, перемонтирование хромосом, когда к одной пришивается кусок другой, и т. п. Эти изменения затрагивают даже не десятки, а тысячи генов.

В результате таких перестроек появляется новая клетка, которая вполне может претендовать на звание родоначальника нового вида.

Одно из самых известных клинических последствий хромосомной аберрации – синдром Дауна, когда у человека появляется третья копия 21-й хромосомы. Такое явление называется анеуплоидией, это изменение в числе копий одной или нескольких хромосом, а не всего их набора.

Анеуплоидия свойственна всем раковым клеткам, это известно давно, но, как подчёркивают авторы статьи, это не следствие, а причина ракового перерождения.

У клетки что-то портится в механизмах удвоения и (или) разделения хромосом, предшествующих делению клетки; в результате одна из дочерних клеток может оказаться обладательницей лишней копии хромосомы, а вторая, наоборот, недополучает копии одной или нескольких хромосом.

Обычно для клетки это равносильно смертному приговору (только растения спокойно переносят масштабные перестройки в кариотипе). Но может случиться и так, что хромосомная аберрация окажется «совместима с жизнью», и спустя десятилетия в потомках этой клетки закрепится стабильный, но отличающийся от «нормального» набор хромосом.

Раковые клетки обладают довольно нестабильным, подвижным хромосомным набором, что отличает их от обычных биологических видов. Но при этом им нет нужды беспокоиться о размножении, которое у всех прочих в первую очередь страдает от хромосомных перестроек.

Злокачественная клетка делится митотически, и, пока гены, управляющие митозом, не затронуты, она может позволить себе значительные подвижки в кариотипе. Исследователи проанализировали кариотипы нескольких раковых клеточных линий в пределах нескольких поколений.

Оказалось, что в пределах одной линии набор и строение хромосом у клеток не меняются, но при этом могут сильно отличаться от хромосомного набора опухоли иного типа или даже от опухоли такого же рака, но взятого у другого пациента.

Самым выдающимся примером тут служит опять-таки линия клеток HeLa, которую в 1951 году взяли у больной Генриетты Лакс: с тех пор эта линия существует автономно, вне организма и обладает вполне стабильным кариотипом по сравнению с тем, который у неё был в первые годы её существования.

Потери и приобретения в хромосомах раковых клеток: новые способы их обнаружения

Индивидуальный кариотип, набор и строение хромосом – это «удостоверение личности» биологического вида.

До сих пор не было обнаружено видов с одинаковым кариотипом, он различается даже у человека и шимпанзе, хотя количество общих генов у нас с шимпанзе достигает 99%.

Наличие собственного кариотипа позволяет отнести линии раковых клеток к новым видам или хотя бы к начальным этапам видообразования.

В качестве удобной аналогии их можно сравнить с паразитическими организмами, тем более что существуют как минимум три вида опухоли, которые могут передаваться как паразиты – с помощью отдельных раковых клеток от особи к особи (к таким относят лицевую опухоль, которая губит сумчатых тасманийских дьяволов, трансмиссивную венерическую саркому собаки и аналогичный вид рака, обнаруженный у хомяков).

По словам учёных, в рамках такой гипотезы можно объяснить и долгий временной интервал, разделяющий начальную хромосомную перестройку и появление полноценного рака: далеко не всякая вариация в наборе хромосом может привести к появлению самостоятельного, видоспецифичного кариотипа.

Читайте также:  Аконит джунгарский: лечение рака, как принимать, показания к применению

Такой взгляд на вещи может сильно изменить подход к терапии онкологических заболеваний.

Ведь в действительности очень и очень немногие лекарственные препараты, разработанные на основе концепции рака как следствия нескольких точечных мутаций, принесли хоть какую-то пользу.

Впрочем, мощь научно-фармакологической индустрии, неустанно производящей подобные лекарства, такова, что вряд ли можно надеяться на скорое «изменение парадигмы»…

Подготовлено по материалам Калифорнийского университета в Беркли: Are cancers newly evolved species?

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru28.07.2011

Анализ крови на онкомаркеры

Онкозаболевания — одна из лидирующих причин смертности по всему миру. Главной задачей остается разработка эффективных методов по их выявлению на ранних стадиях.

Однако статистика неумолима и показывает, что чаще всего пациенты попадают к специалистам на III-IV стадии, когда шансов на выздоровление значительно меньше.

Развивающиеся биохимия и генетика позволили углубиться в понимание механизмов появления и роста опухоли, что позволило создать новые способы диагностики и лечения. Одним из путей решения стало выявление онкомаркеров в скрининговых исследованиях.

Онкомаркеры (ОМ) – это специфические биологические вещества, которые продуцируются опухолевыми клетками в процессе роста и жизнедеятельности либо организмом в ответ на развитие опухоли. При этом они могут быть качественно и количественно определены в биологических жидкостях организма (кровь, моча и другие).

Сейчас различные типы онкомаркеров используются для диагностики, лечения и наблюдения пациентов с опухолевыми заболеваниями, в том числе для выявления метастазов и рецидивов.

ОМ делятся на:

  • опухолеспецифичные – характерны только для раковых клеток, в норме не продуцируются,
  • ассоциированные с опухолью – есть и в нормальных клетках, но при развитии новообразования их уровень резко возрастает.

Уже известно около 200 подобных веществ с большей или меньшей органо- и опухолеспецифичностью. Например, СА 72-4 высокоспецифичен для рака желудка, а PSA – для рака простаты. Однако чаще такой специфичности у ОМ нет, поэтому рекомендуется проводить тесты сразу на несколько онкомаркеров.

По биологическим функциям различают следующие ОМ:

  • Онкофетальные антигены – вещества, характерные для эмбриональных тканей, которые появляются на поверхности клеток в процессе их дифференцировки. У взрослых их уровень очень низкий, повышается лишь при росте новообразования и зависит от его размера. Их определение важно для диагностики и прогноза течения заболевания, а также для контроля эффективности терапии. Примеры: раково-эмбриональный антиген (РЭА), альфа-фетопротеин (АФП), хорионический гонадотропин (ХГЧ), бета-протеин беременности, СА 125, СА 15-3, СА 19-9 и другие.
  • Ферменты – также характерны для тканей эмбриона. Часть из них продолжает выполнять определенные функции и у взрослых (например, лактатдегидрогеназа), их определение помогает установить локализацию первичной опухоли. Роль остальных ферментов в сформированном организме неизвестна (тканевый полипептидный антиген, нейронспецифическая енолаза), их уровень повышается при низкодифференцированных опухолях.
  • Гормоны – продуцируются клетками эндокринных желез, в которых развиваются опухоли, или другими органами, чего в норме не происходит. Чаще всего используются для контроля лечения.
  • Рецепторы – увеличение их количества характерно для гормональноактивных опухолей. Эти маркеры относятся к тканевым и в крови не обнаруживаются (только в материале для биопсии).
  • Другие соединения – не относятся ни к одной из предыдущих групп, в норме присутствуют в организме, но при развитии онкозаболевания их уровень резко возрастает (ферритин, иммуноглобулины и т.д.).

В каких случаях показано проводить анализ крови на онкомаркеры

  1. Диагностика рака по анализу крови. Такие исследования могут назначаться с профилактической целью для оценки риска развития болезни (если есть указания на наследственный характер той или иной патологии) и выявления рака на ранней (досимптомной) стадии.

    Например, выявление мутации в АРС-гене – достаточно точный показатель наличия наследственно обусловленного аденоматозного полипоза и рака толстой кишки.

  2. Определение прогноза уже выявленного ракового заболевания (прогностические тесты).

    Уровни онкомаркеров и их изменение дают основание предположить, как будет себя вести опухоль, как быстро она будет развиваться и насколько агрессивна. К таким анализам относится ПСА-тест, который помогает предусмотреть злокачественный потенциал рака простаты.

  3. Выявление рецидивов или метастазов опухоли.

    Повышение уровня ОМ в крови у человека, прошедшего курс лечения по поводу опухолевого заболевания, может говорить о вероятности повторного развития опухоли на месте удаленной или об отдаленных метастазах, когда клетки первичной опухоли распространяются по организму.

  4. Оценка чувствительности опухоли к определенному методу терапии и результатов лечения (предиктивные и фармакогенетические тесты). Помогает скорректировать схему терапии, выбрать оптимальный метод.

    Может определить уровень токсичности химиотерапии и предполагаемый ответ на лечение цитостатиками или таргетными препаратами.

  5. Ведение онкологических больных – выявление остатков опухолевой ткани, метастазов, контроль течения заболевания и диспансерное наблюдение.

Какие онкомаркеры определяют в скрининговых программах

Онкотесты могут назначать пациентам индивидуально в общем плане обследования. Но уже есть ряд онкомаркеров, определение которых входит в массовые (скрининговые) программы.

Это те исследования, которые несложно и недорого проводить в рамках ежегодных профилактических осмотров как мужчинам, так и женщинам.

Таким образом можно выявить группы риска, которые нуждаются в дальнейшем наблюдении.

Примеры таких исследований:

  • PSA (ПСА) – простат-специфический антиген – маркер рака предстательной железы.
  • СА 125 – выявляет рак яичников.
  • BRCA 1,2 – мутация генов, характерная для наследственного рака яичников и молочной железы.

Международные профильные организации каждый год включают в рекомендации новые тесты. Среди них определение некоторых серологических ОМ (например, СА-15-3, СА-27, РЭА), гистохимических (Her2, Ki67), молекулярно-генетических, таких как Mammaprint.

Какие еще онкомаркеры применяются для диагностики рака

Для динамического наблюдения за пациентами в процессе лечения определяют ОМ, которые могут указать на эффективность проводимого лечения, подтвердить радикальность удаления новообразования или возникновения повторной опухоли.

Для подтверждения результативности терапии обязательно проводят предиктивные и фармакогенетические тесты. Так, обязательным является определение онкомаркеров KRAS и EGFR в ткани опухоли. Этот анализ поможет выбрать препарат для химиотерапии.

При наличии мутантного гена KRAS применение моноклональных антител для таргетной терапии колоректального рака абсолютно не эффективно.

С другой стороны позитивный результат теста на EGFR-мутацию может стать основанием для назначения анти-EGFR-препаратов (при немелкоклеточном раке легкого — НМКРЛ).

Для прогноза и диагностики агрессивности опухоли при раке молочной железы определяют HER2. При положительном тесте опухолевые клетки наиболее чувствительны будут к препарату «Герцептин».

Тест на слияние EML4-ALK при НМКРЛ помогает определить чувствительность раковых клеток к кризотинибу. Это позволило увеличить выживаемость и отсутствие рецидивов у пациентов с этим агрессивным онкозаболеванием.

При меланоме актуально проведение анализа мутаций в гене BRAF V600E, положительный результат которого говорит об эффективности назначения вемурафениба таким пациентам. Также этот тест запустил серию разработок таргетных препаратов для лечения устойчивых форм заболевания.

Насколько надежен анализ крови на онкомаркеры

Тесты на онкомаркеры достаточно чувствительны, однако точность диагностики зависит от сопоставления с клинической картиной, результатами других исследований и комплексом анализов на онкомаркеры. Кроме того, некоторые ОМ могут обнаруживаться как при злокачественных опухолях, так и при доброкачественных, или даже при воспалительных процессах.

При оценке результатов анализов специалисты учитывают, что

  • ОМ обладают специфичностью для тканей, а не органов, поэтому местоположение опухоли определить сложнее, чем происхождение. Например, СА 19-9 может говорить о раке как поджелудочной железы, так и репродуктивных органов.
  • Патология печени и почек, которые участвуют в превращении ОМ в организме, могут искажать результаты.
  • Динамика изменений уровня того или иного ОМ при наблюдении за пациентами с онкозаболеваниями важнее, чем разовое определение маркера.

Эти факты говорят о том, что даже отрицательный тест на ОМ не гарантирует отсутствие опухоли, повторные анализы крови на рак нужно проводить в одной и той же лаборатории, а на результаты могут повлиять другие заболевания, нарушения процесса подготовки или проведения исследования. Кроме того, нужно обязательно сопоставлять тесты и клинические данные.

Как проводятся анализы крови на онкомаркеры

Существует два типа исследований на ОМ: биохимический и молекулярно-генетический.

К первому относятся: иммуноферментный анализ (ИФА), радиоиммунный (РИА) и иммунофлюоресценция (ИЛА). Все они основаны на том, что специфические моноклональные антитела могут связываться с молекулами онкомаркера.

ИФА удобен тем, что может полностью проводиться с помощью автоматического анализатора, что дает точность и достоверность. Для этого метода разработано максимальное количество тест-систем, которые определяют всевозможные ОМ.

Кроме того, относительно небольшая стоимость такого тестирования дает возможность использовать его в скрининговых программах.

Ко второму типу относится метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), FISH (флюоресцентной гибридизации) и секвенирование, которые помогают выявить нарушения ДНК или РНК. Недостатком метода можно считать тот факт, что для каждого ОМ необходимо подбирать собственный способ выявления.

Одна из самых современных технологий в определении ОМ – это микрочипы с нанозондами. Они могут определять белковые молекулы (гормоны, антигены, антитела), ДНК и РНК-молекулы. То есть в одном образце крови одновременно можно определить несколько онкомаркеров.

Это дает возможность расширить скрининговые исследования и значительно сократить затрачиваемое на них время. На автоматическом оборудовании можно определять до 30 тысяч ОМ на одном чипе за 6 часов.

Также есть возможность объединять маркеры в группы в зависимости от структуры или размера молекул.

Рекомендуется определенная схема исследования на онкомаркеры:

  1. Уровни ОМ определяются до начала лечении, а в динамике наблюдают за теми, что повышены.
  2. По окончании лечения или после операции должно пройти от 2 до 10 дней (период полужизни ОМ) до того, как будут проведены очередные тесты.
  3. В дальнейшем частота определения маркеров 1 раз в 1–3 месяца.
  4. Обязательно проводить анализ на онкомаркеры при подозрении на рецидив или метастазы.

Подготовка к анализу

Для диагностики рака по анализу крови материал берется из вены. При этом должны соблюдаться условия хранения сыворотки до исследования, а провести его нужно не позже, чем через час после забора.

Если к моменту анализа есть признаки воспаления, то нужно сообщить об этом, так как результаты теста могут стать ложноположительными. Лучше провести его через неделю после того, как процесс утихнет. То же касается и периода менструации.

Нельзя употреблять алкоголь за сутки до анализа.

Повлиять на уровень ОМ также может прием аскорбиновой кислоты, некоторых гормональных препаратов, нитратов и других лекарственных средств. Врач скажет, за сколько времени до анализа стоит от них отказаться.

Все последующие анализы лучше сдавать в той же лаборатории, чтобы можно было оценить динамику.

Где сдать анализ крови на онкомаркеры

Сдать анализы на ОМ можно в лаборатории специализированного учреждения, например, в онкологическом центре «СМ-Клиника».

Возможно самостоятельное обращение или с направлением из другого лечебного учреждения. Также вы можете записаться на консультацию к врачу-онкологу, и он составит для вас индивидуальный план обследования.

Лаборатория центра оснащена автоматическими анализаторами, качество которых определяется международными стандартами. В наличии тест-системы для определения широкого спектра онкомаркеров. Результаты анализов сохраняются в электронной базе и доступны нашим специалистам в любое время. Вам не придется носить с собой пачки документов.

Запишитесь на консультацию или приходите на обследование: профилактические осмотры – это ваш ключ к здоровью.

Вас могут заинтересовать статьи:

Хромосомные транслокации

Данная брошюра содержит информацию о том, что такое хромосомные транслокации, как они могут наследоваться и какие проблемы они могут вызывать. Данная брошюра не может заменить Ваше общение с врачом, однако она может помочь Вам при обсуждении интересующих Вас вопросов.

Что такое хромосомные транслокации?

Для того, чтобы понять, что такое хромосомные транслокации, вначале будет полезно узнать, что такое гены и хромосомы.

Что такое гены и хромосомы?

Наше тело состоит из миллионов клеток. Большинство клеток содержат полный набор генов. У человека тысячи генов. Гены можно сравнить с инструкциями, которые используются для контроля роста и согласованной работы всего организма. Гены отвечают за множество признаков нашего организма, например, за цвет глаз, группу крови или рост.

Гены расположены на нитевидных структурах, называемых хромосомами. Как правило, в большинстве клеток организма содержится по 46 хромосом. Хромосомы передаются нам от родителей – 23 от мамы, и 23 от папы, поэтому мы часто похожи на своих родителей.

Таким образом, у нас два набора по 23 хромосомы, или 23 пары хромосом. Так как на хромосомах расположены гены, мы наследуем по две копии каждого гена, по одной копии от каждого из родителей.

Хромосомы (следовательно, и гены) состоят из химического соединения, называемого ДНК.

Рисунок 1: Гены, хромосомы и ДНК

Хромосомы (см. Рисунок 2), пронумерованные от 1 до 22, одинаковые у мужчин и у женщин. Такие хромосомы называют аутосомами. Хромосомы 23-й пары различны у женщин и мужчин, и их называют половыми хромосомами. Есть 2 варианта половых хромосом: Х-хромосома и Y-хромосома.

В норме у женщин присутствуют две Х-хромосомы (ХХ), одна из них передается от матери, другая – от отца. В норме у мужчин есть одна X-хромосома и одна Y-хромосома (XY), при этом Х-хромосома передается от матери, а Y-хромосома — от отца.

Так, на Рисунке 2 изображены хромосомы мужчины, так как последняя, 23-я, пара представлена сочетанием XY.

Рисунок 2: 23 пары хромосом, распределенные по размеру; хромосома под номером 1 – самая большая. Две последние хромосомы – половые.

Правильный хромосомный набор является очень важным для нормального развития человека. Это связано с тем, что гены, которые дают «инструкции к действиям» клеткам нашего организма, находятся на хромосомах. Любое изменение количества, размера или структуры наших хромосом может привести к трудностям в обучении, задержке развития и другим проблемам здоровья ребенка.

Что такое транслокация?

Транслокация означает, что существует какая-либо необычная структура хромосом. Причины для этого могут быть разные:

  • А) перестройка возникла во время созревания яйцеклетки или сперматозоида, или при оплодотворении
  • Б) перестройка хромосомы была унаследована от матери или отца

Существует два основных типа транслокаций: реципрокная транслокация и робертсоновская траслокация.

Реципрокные транслокации

  • Реципрокные транслокации возникают в том случае, если два фрагмента из двух разных хромосом отрываются и меняются местами
  • Рисунок 3: Как возникает реципрокная транслокация
  • две нормальные хромосом из пары     части двух хромосом отрываются    и снова прикрепляются к другим хромосомах

Робертсоновские транслокации

Робертсоновские транслокации возникают в том случае, когда одна хромосома соединяется с другой. На Рисунке 4 показана робертсоновская транслокация, в которую вовлечены две хромосомы

Рисунок 4: Как возникает робертсоновская транслокация

две нормальные хромосом из пары     Робертсоновская транслокация: хромосома одной пары оказываются прикрепленной к хромосоме из другой пары

Почему возникают транслокации?

Несмотря на то, что транслокации встречаются довольно часто (примерно у 1 человека из 500), причины их возникновения остаются неясными.

Мы знаем, что хромосомы, по-видимому, могут разрываться и восстанавливаться во время процесса созревания сперматозоида или яйцеклетки, или при оплодотворении, и лишь в некоторых случаях это приводит к проблемам. Мы не можем контролировать эти изменения.

Когда это может приводить к проблемам?

В обоих рассмотренных нами примерах хромосомные перестройки происходили таким образом, что общее количество хромосомного материала не менялось. Такие перестройки называются сбалансированными транслокациями.

Как правило, человек, имеющий сбалансированную транслокацию, не страдает от этого, и часто даже не подозревает, что в его (ее) хромосомах есть перестройка. И важным это может оказаться только в случае, когда у него (или у нее) появляется ребенок. Это связано с тем, что у ребенка может возникнуть несбалансированная транслокация.

Несбалансированные транслокации

Если один из родителей является носителем сбалансированной транслокации, существует вероятность, что у ребенка возникнет несбалансированная транслокация, при которой присутствует лишний фрагмент одной хромосомы и/или потеря части материала другой хромосомы.

Часто бывает так, что ребенок рождается с транслокацией, несмотря на то, что у обоих родителей нормальные хромосомы. Это называется «вновь возникшей» перестройкой, или перестройкой «de novo» (от латинского слова). В этом случае вероятность повторного рождения ребенка с транслокацией у этих родителей крайне мала.

Ребенок, имеющий несбалансированную транслокацию, может иметь трудности в обучении, задержку развития и другие проблемы со здоровьем. Выраженность проявлений зависит от того, какие участки хромосомы оказались вовлеченными в перестройку, и какой материал хромосомы присутствует в избытке, или отсутствует, так как некоторые районы хромосомы важнее других.

Если у родителя есть сбалансированная транслокация, всегда ли она передается ребенку?

  • Необязательно, возможны несколько исходов каждой беременности:
  • Ребенок может получить совершенно нормальный набор хромосом.
  • Ребенок может унаследовать такую же сбалансированную транслокацию, которая есть у родителя. В большинстве таких случаев транслокация не будет иметь последствий для ребенка.
  • Ребенок может унаследовать несбалансированную транслокацию, и тогда после рождения он может иметь трудности в обучении, задержка развития или другие проблемы со здоровьем.
  • Возможно самопроизвольное прерывание беременности.

Таким образом, у носителя сбалансированной транслокации могут рождаться здоровые дети, и во многих случаях происходит именно так.

Однако, для носителя сбалансированной транслокации существует повышенный риск рождения ребенка с определенной степенью задержки развития, при этом тяжесть проявлений зависит от конкретного типа транслокации.

Диагностика хромосомных транслокаций

Возможно проведение генетического анализа для выявления носительства транслокации. Берется образец крови, и клетки крови исследуют в специализированной лаборатории для выявления хромосомных транслокаций. Такой анализ называется кариотипированием.

Также возможно проведение теста во время беременности для выявления хромосомных транслокаций. Это называется пренатальной диагностикой, и этот вопрос следует обсудить с врачом-генетиком.

Более подробная информация на эту тему представлена в брошюрах «Биопсия ворсин хориона» и «Амниоцентез».

Какое отношение это имеет к другим членам семьи?

Если у одного из членов семьи обнаружена транслокация, возможно, Вы захотите обсудить этот вопрос с другими членами семьи. Это даст возможность другим родственникам, при желании, пройти обследование (анализ хромосом в клетках крови) для определения носительства транслокации.

Это может быть особенно важно для родственников, уже имеющих детей или планирующих беременность. Если они не являются носителями транслокации, они не могут передать ее своим детям.

Если же они являются носителями, то им могут предложить пройти обследование во время беременности для анализа хромосом плода.

Некоторым людям сложно обсуждать проблемы, связанные с хромосомной перестройкой, с членами семьи. Они могут бояться причинить беспокойство членам семьи.

В некоторых семьях люди из-за этого испытывают сложности в общении и теряют взаимопонимание с родственниками.

Врачи-генетики, как правило, имеют большой опыт в решении подобных семейных ситуаций и могут помочь Вам в обсуждении проблемы с другими членами семьи.

Что важно помнить

  • Люди, являющиеся носителями сбалансированной транслокации, как правило, здоровы. Проблемы могут возникнуть на этапе деторождения.
  • Транслокация может как наследоваться от родителей, так и возникать в процессе оплодотворения.
  • Транслокацию нельзя исправить – она остается на всю жизнь.
  • Транслокация не заразна, например, ее носитель может быть донором крови.
  • Люди часто испытывают чувство вины в связи с тем, что в их семье есть такая проблема, как транслокация. Важно помнить, что это не является чьей-либо виной или следствием чьих-либо действий.

Оставьте комментарий

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

Adblock
detector