Ученые обнаружили генетическую мутацию при агрессивном раке мозга

Статья на конкурс «био/мол/текст»: На протяжении долгой истории развития нейробиологии ученые придерживались догмы: мозг взрослого человека не подвержен изменениям.

Однако в ходе нового исследования впервые было показано, что значительное количество мутаций присутствует в мозговом веществе абсолютно здоровых людей, причем чаще всего они обнаруживаются в генах, которые нейрон использует наиболее активно.

Попробуем разобраться, как этим можно воспользоваться и чем это грозит.

Обратите внимание!

Эта работа опубликована в номинации «лучшее новостное сообщение» конкурса «био/мол/текст»-2015.

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon.

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Каждая клетка нашего тела была создана путем деления клеток-предшественниц, которые, в свою очередь, восходят в развитии к зиготе. Значит ли это, что общий путь развития всех клеток организма обеспечивает общность генетического материала? Нет, и виной тому — мутации (рис. 1).

Ученые обнаружили генетическую мутацию при агрессивном раке мозга

Рисунок 1. «Древо развития» мутаций в организме человека. Нарушения, обнаруженные в коре головного мозга, часто встречаются и в периферических органах. Рисунок из [4].

Мутации — коварные преобразования ДНК, которые страшны тем, что могут возникать в клетках любых тканей многоклеточного организма и на любых стадиях его развития. Распространено мнение, что мутации опасны потому, что могут наследоваться потомством.

Действительно, мутации, передающиеся по наследству, приводят к возникновению и развитию таких серьезных заболеваний нервной системы, как шизофрения, аутизм, болезнь Альцгеймера. Виной тому — приобретаемые детьми генетические нарушения половых клеток родителей.

Однако существуют и другие, ненаследуемые мутации, которые возникают в соматических клетках человека на протяжении всей его жизни.

Большинство людей имеет определенное количество соматических мутаций. Известным примером следствий соматических мутаций является появление опухолевых клеток, для которых характерны генетические нарушения*.

Однако далеко не всегда соматическая мутация приводит к развитию онкологических заболеваний. Часто изменения генома не выливаются в какие-либо серьезные заболевания и могут встречаться у полностью здоровых людей.

До настоящего момента ученые точно не знали, накапливаются ли они в головном мозге в таком количестве, чтобы послужить причиной серьезных нарушений нервной системы.

По мере роста и взросления человека геномы нейронов его головного мозга накапливают существенные различия. К такому выводу пришли ученые Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital) и Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School), опровергнув утверждение, что мозг взрослого человека не изменяется в течение жизни* [4, 5].

Результаты недавнего исследования показали, что значительное количество соматических мутаций можно обнаружить в мозге полностью здоровых людей. Так, со временем геномы нейронов головного мозга человека начинают различаться — появляется мозаицизм. Это научное открытие позволит изучать роль соматических мутаций отдельных нейронов в развитии человека и ряда нервно-психических заболеваний.

Сколько мутаций может содержать в себе геном нейрона?

Ранее не было точно известно, способны ли соматические мутации, возникающие в нейронах головного мозга, провоцировать возникновение и развитие нейродегенеративных заболеваний.

Для того чтобы установить истину, ученые решили изучить особую разновидность мутаций — однонуклеотидные варианты (single-nucleotide variants, SNVs). Эти нарушения могут возникнуть в нескольких или даже всего в одной клетке головного мозга.

Исследователи проанализировали 36 нейронов, взятых из головного мозга трех умерших людей: 15-летней девушки, 17-летнего юноши и 42-летней женщины, которые не страдали нейродегенеративными заболеваниями.

Используя методы капиллярной цифровой полимеразной цепной реакции (digital PCR) и секвенирования геномов единичных клеток [7], ученые обнаружили, что каждый отдельный нейрон из трех образцов ткани мозга содержит в среднем от 1468 до 1580 однонуклеотидных вариантов (рис. 2). И если появление SNVs в опухолевых клетках связано преимущественно с ошибками при репликации ДНК, то нейронные мутации возникают в основном вследствие активной транскрипции генов.

Ученые обнаружили генетическую мутацию при агрессивном раке мозга

Рисунок 2. Карта мутаций генома корковых нейронов одного человека. 136 нейронов головного мозга 17-летнего человека распределены по четырем группам (обозначены разными цветами), выделенным по одной или нескольким мутациям (буквами A-D обозначены 18 клональных соматических мутаций). Рисунок из [5].

Дополнительно ученые сравнили гены нервных клеток с генетическим материалом, взятым из других тканей — в частности, сердца и кожи.

Этот анализ показал, что мутации в нейронах в целом совпадают с однонуклеотидными вариантами в других типах клеток, то есть такие мутации присутствуют и в нейронах, и в других частях организма человека.

Более того, был установлен следующий интересный факт: в ряде случаев клетки коры мозга показывали более высокую степень родства не с соседними нейронами, а с другими клетками организма (например, кардиомиоцитами).

Также было проведено исследование нервных клеток, взятых из разных областей головного мозга, с целью обнаружения аналогичных мутаций. Полученные результаты позволили сделать предположение о происхождении нервных клеток.

«Генеалогическое древо» нейронов

Ученые обнаружили генетическую мутацию при агрессивном раке мозга

Рисунок 3. «Родословное древо» человека из книги Э. Геккеля «Антропогения». Идея объединения всех живых существ в единое «древо» имеет более чем 150-летнюю историю. Рисунок с сайта vivovoco.astronet.ru.

Мутации возникают как за счет ошибок копирования ДНК, которые потенциально могут сопровождать каждый репликационный цикл, так и в результате иных мутационных процессов — например, под действием ультрафиолетового света.

Закономерное следствие — каждая клетка организма может иметь свой собственный уникальный геном, который несет в себе информацию о происхождении и развитии клетки, воздействии на нее внешних факторов.

Такие «записи» онтогенеза отдельных клеток позволят создать их «родословное древо».

В разных клетках происходят разные мутации, что обеспечивает несходство геномов. Кроме этого, мутационный профиль несет в себе долговременную память о происхождении и развитии каждой клетки.

Информация, полученная при секвенировании геномов индивидуальных нейронов, может быть использована для декодирования всей картины развития человеческого мозга — для реконструкции своеобразного «генеалогического древа» нейронов.

Этот подход позволит расширить знания о природе возрастных заболеваний и выявить различия между мозгом человека и мозгом других животных.

Основоположником генеалогии можно считать Чарльза Дарвина, который впервые изобразил филогенетическое древо живых организмов еще в 1837 году.

В его основу легла идея о том, что все виды живых существ связаны друг с другом общим происхождением, подобно ветвям дерева, которые объединяет общий корень (рис. 3). Подобные мысли использовали при создании клеточной теории ученые Т. Шванн и М.

 Шлейден, определившие клетку как единый структурный элемент всех живых организмов. Наконец, более чем через 150 лет, в 2005 году, Д.

 Фрумкин и соавторы в своем исследовании показали, что соматические мутации присутствуют в клетках в достаточном количестве и могут быть использованы для воссоздания взаимосвязей всех клеток человека [8]. Таким образом, далеко не свежие идеи лежат в основе нового заключения о том, что каждый человек несет в себе собственное (клеточное) генеалогическое древо*.

Кристофер Уолш и другие сотрудники Гарвардской медицинской школы в результате исследования однонуклеотидных вариантов предложили подход к установлению происхождения нервных клеток человека [5].

Так, если в двух отдельно взятых нейронах присутствуют одни и те же мутации, то они с высокой долей вероятности происходят от одной клетки-предшественницы.

В том случае, если совпадает лишь часть мутаций, пути развития нейронов в какой-то момент времени разошлись.

Сравнивая геномы нейронов и других клеток организма, можно сделать следующий вывод: если какая-то мутация присутствует и в головном мозге, и в других соматических клетках — она возникла на раннем этапе онтогенеза.

Если же определенная мутация встречается лишь в некоторых нейронах, это говорит о том, что она появилась сравнительно недавно.

Таким образом можно проследить «родословную» нейронов вплоть до конкретного дня эмбрионального развития.

«Движение — это смерть»

Выше упоминалось, что мутации, обеспечивающие различия геномов соматических клеток, могут быть вызваны многими факторами. Так, длительное время считалось, что основной причиной мутаций в клетках головного мозга являются ошибки репликации ДНК.

Однако в результате настоящего исследования ученые установили, что нарушения возникают не во время деления клетки, а при экспрессии генов. Всем известный девиз «Движение — это жизнь» не работает в случае соматических мутаций нейронов.

Исследователи установили, что каждый раз, когда гены нейронов нашего мозга начинают активно работать — запуская программу синтеза новых белков, — появляется определенный риск возникновения мутаций.

Ученые пришли к выводу о том, что мутации в головном мозге накапливаются с возрастом и могут быть причастны к развитию нейродегенеративных заболеваний.

Получается, что любой человек, сколь бы здоровым он ни был, является носителем огромного количества соматических мутаций — своеобразных «факторов риска».

Чем это реально может грозить и как этого избежать — покажет время и будущие исследования нейробиологов.

  1. Рак молочной железы с семейной историей;
  2. Вероятность возникновения рака зависит от количества делений стволовых клеток;
  3. Генная терапия против рака;
  4. Linnarsson S. (2015). A tree of human brain. Science. 350, 37;
  5. Lodato M.A., Woodworth M.B., Lee S., Evrony G.D., Mehta B.K., Karger A. et al. (2015). Somatic mutation in single human neurons tracks developmental and transcriptional history. Science. 360, 94–98;
  6. Всё, что вы всегда хотели знать о взрослом нейрогенезе, но боялись спросить;
  7. Секвенирование единичных клеток (версия — Metazoa);
  8. Frumkin D., Wasserstrom A., Kaplan S., Feige U., Shapiro E. (2005). Genomic variability within an organism exposes its cell lineage tree. PLoS Comput. Biol. 1, e50;
  9. Эволюция между молотом и наковальней, или Как микробиология спасла эволюцию от поглощения молекулярной биологией;
  10. Карл Вёзе (1928–2012);
  11. Вирусные геномы в системе эволюции;
  12. Закинули археи эволюционный невод и вытянули….
Читайте также:  Лекарство от рака: препараты, страны, витамины, локализации

Молекулярные маркеры

Ученые обнаружили генетическую мутацию при агрессивном раке мозга

Наследственные формы рака

Классическим примером гена-супрессора, осуществляющего негативную регуляцию клеточного цикла, является ген RB1. Наследственные формы рака молочной железы составляют около 5%. Мутации двух генов, BRCA1 и BRCA2, участвующих в репарации двухцепочечных разрывов, имеют практически равноценный вклад.

Кроме рака молочной железы, герминальные мутации BRCA1 повышают риск возникновения рака яичников, а мутации BRCA2 предрасполагают к раку молочной железы у мужчин и раку поджелудочной железы. В то же время соматические мутации этих генов довольно редки при указанных новообразованиях.

Спектр мутаций показывает, что их основная масса приводит к потери функции гена и представлена небольшими делециями и инсерциями, в том числе и в регуляторных областях генов. Две мутации BRCA1, 185delAG и 5382insC, составляют 20%, а мутации 617delT и 997del5 гена BRCA2 составляют почти 33%.

Все мутации BRCA2, определяющие высокий риск развития рака яичников, локализуются в 3,3 т.п.н. экзона 11.

Наследственная форма неполипозного рака толстой кишки развивается в результате мутаций в генах MSH2 и MLH1, участвующих в образовании репарационных комплексов. Наиболее характерным признаком заболевания является нестабильность микросателлитных последовательностей.

У женщин, имеющих герминальную мутацию в одном из этих генов, чаще всего возникают рак яичников и эндометрия. Среди мутаций MSH2 наиболее часто обнаруживается замена A→T в донорном сайте сплайсинга, приводящая к делеции 5 экзона.

Для MLH1 преимущественного типа мутаций не показано, но установлено, что основным механизмом инактивации гена в опухолях является метилирование его промоторного района.

Предрасположенность к возникновению ретинобластомы обусловлена герминальной мутацией в одном из аллелей гена RB1, передающейся потомству по аутосомно-доминантному типу наследования с варьированием экспрессивности и неполной (90%) пенетрантностью.

Опухоль развивается при инактивации неповрежденного аллеля гена, происходящей с высокой вероятностью в клетках сетчатки у детей в раннем возрасте или даже внутриутробно.

Так как мишенью возникновения второй мутации могут быть и другие соматические клетки, то у пациентов, несущих герминальную мутацию в RB1, существует большой риск развития таких опухолей, как остеосаркома, лимфолейкоз, МРЛ, РМЖ, опухоли половых органов, поэтому за больными с наследственной формой заболевания необходимо наблюдение. Соматические мутации гена вызывают только ретинобластому, хотя нарушения функции RB1 обнаруживают во многих других опухолях, но уже как вторичные, являющиеся признаком дестабилизации генома опухолевой клетки.

Наследственные формы меланомы, синдрома диспластического невуса и атипичных родинок в ряде случаев вызываются герминальными мутациями гена-супрессора CDKN2A/p16. В семьях, несущих мутацию CDKN2A, кроме меланомы обнаруживаются опухоли поджелудочной железы, ОГШ.

В то же время функциональная и структурная инактивация гена, обеспечивающего негативную регуляцию клеточного цикла путем ингибирования циклин-зависимых киназ, обнаруживается в различных типах опухолей, но преимущественно в мезотелиомах, спорадических меланомах и глиобластомах.

Почти треть соматических мутаций гена представлена делециями, в то время как среди герминальных мутаций делеции и инсерции составляют не более 5%.

Нефробластома – генетически гетерогенное заболевание, но около трети случаев – результат инактивации гена-супрессора WT1.

Гемизиготные делеции хромосомного района 11p13 вызывают синдром WAGR, при котором кроме опухоли Вильмса обнаруживаются аномалии развития мочеполового тракта, аниридия и задержка физического и умственного развития.

Точковые мутации в 7-10 экзонах, кодирующих мотив цинковых пальцев, определяются у больных с синдромом Дениса-Драша, для которого характерна прогрессирующая нефропатия, псевдогермафродитизм, нефро— и гонадобластомы. Соматические точковые и структурные мутации гена выявлены в мезотелиомах, десмопластических мелко-кругло-клеточных опухолях и при острых лейкозах.

К хранителям клеточного цикла относятся оба гена NF1 и NF2, вызывающие нейрофиброматоз I и II типов, но выполняющие в геноме различную функцию.

Первый обеспечивает негативную регуляцию онкогена Ras, второй стабилизирует клеточные контакты.

Мутации и структурные перестройки первого гена вызывают шванномы периферической нервной системы, а второго – шванномы ЦНС и менингиомы. Изменений этих генов не обнаружено в опухолях другого происхождения.

Синдромы множественной эндокринной неоплазии I и II типов (МЭН 1, МЭН 2) возникают в результате мутаций в гене-супрессоре MEN1 и протоонкогене RET соответственно. В случае синдрома МЭН 1 могут развиваться карциноидные опухоли, ангиофибромы лица, липомы, коллагеномы, гастриномы и инсулиномы.

Герминальные миссенс-мутации RET выявлены у пациентов с синдромом МЭН 2A (медуллярный рак щитовидной железы, феохромоцитома, гиперплазия паращитовидных желез, ганглионейромы слизистой ротовой полости) и семейной формой медуллярного РЩЖ, причем мутации в основном затрагивают пять цистеиновых кодонов в 10 и 11 экзонах и на них приходится 97% и 85% всех мутаций в этих экзонах соответственно.

Спорадические мутации в тирозинкиназном домене гена более характерны для синдрома МЭН 2В, отличающегося от типа 2А более агрессивным течением и отсутствием гиперплазии паращитовидных желез и ганглионейром, а точковая мутация в экзоне 16 (T918C) была идентифицирована в 93% случаев.

Синдром фон Хиппель-Линдау наследуется аутосомно-доминантно с частотой 1 на 36 тыс. Среди злокачественных новообразований, являющихся диагностическим признаком и позволяющих выделить 4 типа заболевания, наиболее часто встречаются гемангиобластомы ЦНС, карциномы почки, феохромоцитомы и опухоли поджелудочной железы.

При заболевании обнаруживаются мутации в гене VHL, клонированном в коротком плече хромосомы 3p25.5. Мутации представлены большими делециями, мутациями сдвига рамки считывания и миссенс-мутациями, повреждающими преимущественно 1 и 3 экзоны. Соматические мутации, повреждающие 1 и 2 экзоны гена, выявлены только в светлоклеточном раке почки.

Почти в 20% опухолей обнаружено аномальное метилирование промоторной области гена.

Семейный аденоматозный полипоз желудочно-кишечного тракта – аутосомно-доминантное заболевание, вызываемое мутациями в гене APC. Вариантом заболевания является синдром Гарднера, при котором преимущественно поражается толстый кишечник.

При заболевании достаточно часто выявляются гепатоцеллюлярный рак, опухоли щитовидной железы, медуллобластомы, фибромы и другие опухоли. Основным типом мутаций являются делеции и нонсенс-мутации, приводящие к преждевременной терминации синтеза белка.

Герминальные мутации преимущественно повреждают первую половину гена, причем обнаружено два «горячих» кодона – 1061 и 1309. Мутации последнего кодона приводят к раннему появлению полипов и быстрой малигнизации.

Соматические мутации в основном локализуются в районе кодонов 1286-1513, с преимущественным повреждением кодонов 1309 и 1450.

Синдром Горлина или базально-клеточных невусов – редкое аутосомно-доминантное заболевание (частота 1:57000), возникает в результате мутаций в гене-супрессоре PTC1, представленных в 86% делециями и инсерциями, равномерно распределенными по длине гена.

Проявляется множественными аномалиями развития, невусами и различными новообразованиями, наиболее частыми среди которых являются базально-клеточные рак кожи, медуллобластомы, астроцитомы, фибромы и аденокарциномы яичников.

Во всех опухолях у синдромальных пациентов и в спорадических базально-клеточных карциномах обнаруживается потеря гетерозиготности по маркерам района хромосомы 9q22.3.

Целая группа синдромов – Ковдена, Банаяна-Зонана, Банаяна-Райли-Рувалкаба и часть случаев ювенильного полипоза характеризуется сходными фенотипическими аномалиями и предрасположенностью к злокачественным новообразованиям. Причиной всех заболеваний является патология гена-супрессора PTEN.

У больных наиболее часто встречаются рак молочной железы, предстательной железы, яичников, эндометрия, щитовидной железы. Мутации равномерно повреждают весь ген и представляют полный спектр. Только при синдроме Ковдена установлено, что 43% мутаций повреждают 5 экзон, а в экзонах 1, 4 и 9 мутаций не описано.

Соматические делеции и мутации PTEN обнаружены в глиобластомах, раках простаты, молочной железы и неходжкинских лимфомах.

Герминальные миссенс-мутации гена-супрессора p53, участвующего в задержке клеточного цикла необходимой для репарации ДНК, приводят к довольно редкому синдрому Ли-Фраумени, при котором типичными являются опухоли мозга, саркомы костей и мягких тканей, лейкозы и РМЖ.

Выявлена кластеризация мутаций в районе 14 кодонов (245-258). В то же время различные повреждения гена выявляют практически во всех типах опухолей. Частота миссенс-мутаций гена составляет 74%, сдвига рамки считывания – 11%, нонсенс-мутаций – 7%, мутаций сайта сплайсинга – 4%.

Определено 7 «горячих» точек, повреждаемых мутациями: кодоны 130-142, 151-164, 171-181, 193-200, 213-223, 234-258 и 270-286, причем все они локализованы в эволюционно консервативном ДНК-связывающем домене, кодируемом экзонами 5-8.

Мутации кодонов 157 и 179 наиболее часто выявляются при раке легкого, кодона 175 – при раке толстой кишки, кодона 248 – при плоскоклеточном раке головы и шеи, кодона 249 – при гепатоцеллюлярном раке и кодона 278 – при опухолях кожи.

Атаксия-телангиоэктазия – аутосомно-рецессивное заболевание, сопровождающееся ломкостью хромосом, причем ионизирующее излучение повышает нестабильность кариотипа. При заболевании наиболее часто обнаруживаются Т-клеточные лейкозы, В-лимфомы, медуллобластомы и глиомы.

Причиной являются гомозиготные мутации или делеции гена ATM, регулирующего клеточный цикл, причем делеции составляют основную массу патологии. У гетерозиготных носителей герминальных мутаций часто возникают карциномы молочной железы.

Основным типом являются мутации, приводящие к преждевременной терминации синтеза белка.

Читайте также:  Искусственный интеллект помогает прогнозировать эффективность иммунотерапии

Недавно клонирован еще один ген, участвующий в репарации двухцепочечных разрывов ДНК.

Герминальные мутации гена NBS1 приводят к синдрому Ниджмиген – очень редкому аутосомно-рецессивному заболеванию, основными признаками которого являются аномалии фенотипа, иммунодефицит, предрасположенность к возникновению опухолей (лимфома, лимфолейкоз, нейробластома) и нестабильность хромосом, чувствительных к ионизирующему излучению. Наиболее характерными мутациями гена являются делеции и инсерции, преимущественно повреждающие 6 и 7 экзоны, а мутация 675del5 выявлена у 90% пациентов.

Клонирование генов, вовлеченных в развитие наследственных онкологических заболеваний, практически полностью изменило тактику медико-генетического консультирования, определение конкретной мутации конкретного гена в семье позволяет эффективно проводить пренатальную диагностику.

Можно ли вылечить глиобластому? Врачи рассказали о самом опасном раке мозга

СМИ со ссылкой на врачей утверждают, что у актрисы Анастасии Заворотнюк глиобластома — рак мозга.

В последние годы от этого заболевания ушли из жизни Жанна Фриске, Дмитрий Хворостовский, Михаил Задорнов, Ив-Сен Лоран.

Глиобластому трудно распознать на ранних стадиях, а когда опухоль становится агрессивной, лечение не всегда эффективно. РИА Новости рассказывает о диагностике глиобластомы и самых передовых методах терапии.

«Молчаливый убийца»

Печальные вести о болезни Анастасии Заворотнюк совпали с Европейской неделей ранней диагностики опухолей головы, шеи и щитовидной железы.

Уже седьмой год подряд во второй половине сентября сотни онкологических клиник в разных странах бесплатно обследуют всех желающих.

В Москве провериться можно было сразу в нескольких медицинских центрах, в том числе в НМИЦ онкологии имени Н. Н. Блохина и Университетской клинической больнице № 1 Сеченовского университета.

Каждое утро в холле университетской клиники собирались несколько десятков человек.

Большинство приходили к специалистам уже с анализами и снимками головы, как, например, 60-летняя москвичка Валентина К.

Два года назад врач районной поликлиники заподозрил у нее злокачественную опухоль в мозге. Дальнейшее обследование диагноз не подтвердило, но Валентина теперь тщательно следит за самочувствием.

«Рак — молчаливый убийца. Когда у пациента проявляются первые симптомы, то речь, как правило, идет уже о третьей-четвертой стадии. Лечение же наиболее эффективно на первых двух этапах. Тогда выздоравливают до 90 процентов больных.

Потом они всю жизнь состоят на учете, потому что рак считается хроническим заболеванием», — рассказал хирург-онколог Александр Гусляков, осматривавший пациентов в рамках недели ранней диагностики опухолей головы, шеи и щитовидной железы.

Истинная статистика скрыта

«К сожалению, точных данных по распространенности рака мозга в России и мире нет, потому что это категория опухолей так называемых закрытых анатомических пространств. Подобные новообразования возникают глубоко в организме и трудно диагностируются.

Это так называемое скрытое носительство. Скажем, человек попадает в аварию, и при вскрытии у него в мозге обнаруживают опухоль. То же касается рака поджелудочной железы или желчевыводящих протоков. Конкретных цифр мы не знаем, можем только экстраполировать.

Например, академик Коновалов считает, что таких опухолей в нашей стране бывает порядка 35 тысяч в год.

Но это выборочная статистика, тотально выявить это заболевание невозможно», — пояснил в разговоре с РИА Новости заведующий кафедрой онкологии, радиотерапии и пластической хирургии Сеченовского университета академик РАН Игорь Решетов.

Злокачественные новообразования в человеческом мозге называют глиомами. Их различают по степени агрессивности, гистологическим признакам, возрасту пациентов.

Самой распространенной в этой группе считается мультиформная глиобластома — примерно 12-15 процентов от всех выявленных опухолей мозга (данные исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе).

Чаще всего глиобластомой болеют мужчины.

Точные причины возникновения этого заболевания до сих пор неизвестны. Специалисты говорят скорее о совокупности факторов, вызывающих болезнь, — наследственности, образе жизни, перенесенных травмах.

На сегодня выявлено несколько генетических мутаций, в той или иной степени связанных с риском развития рака мозга.

Влияние отдельных генетических поломок на появление злокачественных опухолей ученые оценивают в 50-60 процентов, но признают, что почти для четверти новообразований биомаркеры до сих пор не определены.

«Мы все мечтаем, чтобы нашли сугубо специфическую молекулу, маркер, метаболит или мутацию, которая позволяла бы по одному анализу выявлять тех, кто имеет самые высокие шансы заболеть. К сожалению, пока так не получается. Этот способ сейчас работает только для редких форм опухолей, например медуллярного рака щитовидной железы.

Они действительно имеют четкую генетическую детерминанту, и для них существует программа профилактического хирургического лечения. Что касается опухолей мозга, то у нас таких инструментов нет. Даже если бы мы раз в год всем просвечивали голову (что безумно дорого), то это было бы неэффективно. Есть такое понятие, как биология опухолей.

Это время двоения массы опухоли, сроки хронобиологического роста и прочее. Так вот, некоторые виды новообразований в мозге меняют свои характеристики в течение месяца, и это может произойти в интервале между обследованиями», — уточнил Игорь Решетов.

По словам академика, часто пациенты сами могут вовремя заметить первые признаки появления опухоли, главное — внимательно относиться к своему организму.

«Есть очень простой рецепт: если вы самостоятельно заметили какое-то изменение на слизистой, если показалось, что у вас асимметрия в зрачках, какая-то немотивированная головная боль, если постоянно что-то где-то воспаляется, не медлите, сразу — на уточняющее дообследование. Не надо ждать даже двух-трех недель и заниматься самолечением. Опухоли не имеют каких-то особенных симптомов. Они все протекают под масками других заболеваний», — уточнил онколог.

Вирус Зика против глиобластомы

Сегодня прогноз для тех, у кого обнаружили рак мозга, как правило, неутешительный. Самые низкие шансы — у больных глиобластомой. Этот тип опухоли считается наиболее агрессивным, и пациенты, получающие лечение, в среднем живут 15 месяцев. Однако уже сейчас, благодаря прогрессу в медицине, около пяти процентов пациентов живут до пяти лет.

Среди инновационных методик лечения — виротерапия, когда в опухоль доставляют онколитические вирусы. Они заражают преимущественно раковые клетки, а не здоровые.

Так, международная группа исследователей показала, что против глиобластомы эффективно действует ослабленный штамм вируса Зика. В сочетании с химиотерапией он значительно уменьшает опухоли мозга у мышей.

В России ученые из Новосибирского государственного университета предлагали использовать для виротерапии злокачественных глиом вирус оспы.

Британские и американские онкологи попытались разрушить злокачественные новообразования изнутри. Они успешно протестировали на клеточных культурах и мышах вещество KHS101. Оно замедлило рост клеток глиобластомы, повредив их митохондрии. Кроме того, больным грызунам помогли и модифицированные лимфоциты, созданные американскими и итальянскими онкологами.

«На мой взгляд, все исследования в этой области одинаково многообещающи. Их все надо развивать. Потому что лечение такого типа опухолей — всегда комбинированное, это обязательно мультидисциплинарный подход.

В России метод получил широкое распространение в последние десять лет, когда в структуре онкологических диспансеров и институтов начали открываться отделения опухолей центральной нервной системы.

Это позволило сделать самую главную вещь — обеспечить комбинированное лечение», — отметил Игорь Решетов.

Ссылка на публикацию: ria.ru

Молекулярно-генетическое исследование опухоли для подбора терапии

Молекулярно-генетические исследования опухоли помогают получить диагностические, предиктивные и прогностические данные для выбора эффективной терапии путем геномного профилирования опухоли. Онкогенотесты позволяют врачу подбирать индивидуальное лечение, диагностировать сложные случаи и предсказать возникновение наследственного рака.

Что определяет метод молекулярно-генетического тестирования опухоли?

Рост клетки контролируется как скорость автомобиля. Ряд генов кодирует молекулы, которые “давят на газ”. При мутации они не прекращают работу, заставляя клетку делиться без остановки. Другие гены кодирует молекулы-“тормоза”, и при их поломке деление клеток, становится неконтролируемым. Молекулярно-генетическое исследование опухоли позволяет обнаруживать такие мутации.

Мутации всегда наследуемы?

Большинство случаев рака вызывается приобретенными в течении жизни мутациями. Их вызывает контакт с, например, сигаретным дымом, радиацией, некоторыми химикатами.

Некоторые мутации не имеют чёткой причины и происходят случайно, при делении клеток. Поэтому, даже если человек родился со здоровыми генами, некоторые из них могут измениться в течение жизни.

Молекулярно-генетические методы позволяют выявить опухоль на ранней стадии благодаря обнаружению “поломок”.

Почему существует семейная предрасположенность к опухолям?

По современным представлениям, одной единственной мутации в клетке недостаточно. Однако, если пациент уже унаследовал мутацию от родителей, то это ускоряет накопление достаточного количества мутаций для появления злокачественного процесса. Благодаря онкогенотесту возможно узнать о наличии мутации до появления опухоли.

Читайте также:  Новое открытие поможет увеличить эффективность лучевой терапии при некоторых видах рака

Какие виды исследований ткани опухоли существуют?

Исследования позволяют определить генетический и молекулярный профиль опухоли. Иммуногистохимический тест и флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) помогают обнаружить “мутированные” клетки. Генетические тестирования опухоли (ПЦР, секвенирование) применяются для детального анализа последовательности ДНК и выявления мутации.

Какой материал опухоли исследуют?

Для проведения молекулярно-генетического исследования опухоли принимают фиксированный в формальдегиде материал после биопсии опухоли или её метастазов, а также готовые стекла и парафиновые блоки. О деталях процедуры уточнит специалист.

Как исследуют ткань опухоли?

Молекулярно-генетическое тестирование начинается с забора материала — биопсии. Врач-патоморфолог изучает ткань. Для установки “подвида” и выбора верного лечения применяется иммуногистохимическое исследование. При данном методе определенные белки (антитела) реагируют с белками опухоли и дают особую реакцию при окрашивании, что подтверждает вид опухоли.

Для чего применяется FISH-метод?

Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) по особому свечению помогает определить хромосомные аномалии в опухолевых клетках. Данное молекулярно-генетическое исследование применяется для обнаружения мельчайших генетических изменений, недоступных для нахождения иными способами.

Что представляет собой геномное профилирование опухоли?

Геномное профилирование опухоли заключается в “разложении на буквы” (секвенировании) ключевых онкогенов. Технология основана на выявлении генетических мутаций злокачественных клеток. В ходе комплексного профилирования выявляются все нарушения, которые могут быть связаны с онкологическими патологиями, оценивается их значимость.

Что такое таргетная терапия?

Это новое поколение противоопухолевых препаратов, которые атакуют конкретные “мишени”, запускающие опухолевый процесс. Лекарства действуют на пораженные клетки, не трогая здоровые. Для подбора терапии необходимо генетическое тестирование опухоли.

Можно ли назначать таргетное лечение без генетического тестирования опухоли?

Применение «таргетных» препаратов, действующих непосредственно на молекулярную мишень в опухолевой клетке, требует обязательного генетического тестирования, определяющих эффективность терапии. Как правило, доступные для атаки “мишени” несут не все опухоли, а лишь часть случаев. Поэтому нужно сначала обнаружить наличие “мишени” в опухоли, и только затем назначать препарат.

Каким пациентам показано исследование опухолевой ткани?

Исследование показано большинству пациентов для качественной диагностики и лечения, а также выбора терапии из нескольких вариантов; В сложных случаях (при затруднении диагностики или без выявленного первичного очага); Пациентам, которым перестало помогать лечение, назначенное ранее; Пациентам с диагностированным раком, для которого нет клинических стандартов лечения.

Если в образце ткани выявлена мутация, что делать далее?

После проведения комплексного молекулярно-генетического исследования, сбора и анализа всей информации и оформления заключения, пациент получит информацию, которая необходима врачу-онкологу для назначения или коррекции терапии с учетом информации о молекулярном и геномном профиле опухоли. Иногда значимых мутаций выявить не удается. Тем не менее, эта информация также будет полезна лечащему врачу при выборе тактики лечения и назначения дополнительных методов диагностики.

Что получает пациент после прохождения молекулярно-генетического исследования опухоли?

Пациент получает врачебное заключение с по генетическим нарушениям и молекулярным биомаркерам его опухоли, рекомендации по потенциально эффективным/неэффективным или токсичным препаратам.

Какую информацию получает врач по результату исследования?

Геномное профилирование опухоли позволяет врачу персонализировать лечение и получить результат лучше, чем стандартное лечение. Онкогенотест также помогает снизить риск осложнений при лечении и исключить неэффективные в конкретном случае препараты.

Помогают ли методы для прогноза текущего лечения и вероятности рецидива?

Конечно. Генетическое тестирование опухоли помогает выявить персональные риски и скорректировать текущее лечение в случае его неэффективности. После тестирования пациент узнает, повышен ли у него риск повторного заболевания, в каком органе, какие меры профилактики необходимо предпринять.

В чем преимущества геномного тестирования опухоли?

Геномное тестирование позволяет врачу-онкологу назначать эффективную терапию индивидуально для каждого пациента.

Классическое назначение лекарств не уточняет персональный «вид» опухоли, а назначается или эмпирически, или «атакует» все клетки организма разом.

Тестирование позволяет врачу опираться не на чаще назначаемые при данной патологии препараты, а выбирать препараты, которые при наличии мутации дадут положительный эффект.

Есть ли необходимость в сдаче крови?

Исследования на основе периферической крови возможны в том случае, если тканевая биопсия невозможна, количество опухолевой ткани является недостаточным для анализа или есть подозрения на метастазирование и прогрессирование. В таком случае производится геномное профилирование опухоли на основе образца крови. Также на основе крови осуществляется поиск наследственных и приобретенных мутаций для предупреждения заболевания.

Кому показан онкогенотест без наличия обнаруженной опухоли?

Онкогенотест важен для раннего выявления наследственных форм рака. Также тест будет важен лицам, перенесшим заболевание раннее или имеющим пороки развития. Не стоит забывать, что мутации могут возникать спонтанно в течении жизни, поэтому их раннее обнаружение позволяет не пропустить начало заболевания.

При генетическом тестировании целиком разбирается весь ген?

При генетическом тестировании исследуют только определенные участки генов, которые чаще всего «замечены» в наличии значимых мутаций. Нет необходимости «разбирать» ген целиком, так как цена исследования будет значительно выше, скорость выполнения дольше, а клиническая ценность остается сомнительной.

Существует ли возможность узнать свою предрасположенность к развитию опухолей?

Часть случаев рака имеют наследственную природу. Это значит, что человек унаследовал сломанный ген, повышающий риск заболевания.

Геномное профилирование опухоли определяет наличие онкологической предрасположенности и заблаговременно проводит профилактические мероприятия по раннему выявлению опухоли здоровым людям с неблагоприятной наследственностью в генах, вовлеченных в канцерогенез.

Как генетическое тестирование выявляет предрасположенность к наследственным формам рака?

Тест проверяет известные гены, защищающие нас от рака, на наличие мутаций, и определяет риск появления заболевания. Часть случаев рака имеют наследственную природу.

Чем поможет раннее выявление предрасположенности к наследственным формам рака?

Предупрежден — значит вооружен. Зная о своей предрасположенности к развитию опухоли, пациент может взять контроль над здоровьем в свои руки. Генетическое тестирование помогает определить, на какой орган следует обратить внимание. Пациенту рекомендуется прохождение осмотров, ведение здорового образа жизни, соблюдение рекомендаций.

Стоит ли родственникам проходить генетическое тестирование при обнаружении у пациента опухоли?

Единственный способ узнать о существовании мутации у человека — пройти генетическое тестирование самому. Иногда одним и тем же типом рака чаще, чем обычно, заболевают члены одной семьи. Это так называемые семейные формы рака. Проверка носительства этой мутации поможет снизить семейные риски.

Какой рак чаще всего является наследуемым?

Всего известно около девяти распространенных и множество редких онкологических заболеваний, вероятность развития которых увеличена у носителей наследственных мутации. К самым распространенным наследуемым формам относятся рак желудка, яичников, молочной, поджелудочной, щитовидной и предстательной желез, колоректальный рак, меланома.

Что позволяет заподозрить наследственную форму рака?

Можно задуматься о наследственной форме рака при возникновении нескольких случаев одного типа рака в семье.

Также насторожить может возникновение рака в каждом из парных органов, или рак, нехарактерный для данного пола. Опухоль появляется чаще всего в более раннем возрасте, чем при «спонтанной» мутации.

Несколько типов рака у родственника также могут помочь заподозрить наследственную форму.

Если у родителей нет онкологии, значит и у ребенка не будет наследуемого рака?

Это невозможно сказать однозначно. Родители могут являться здоровыми носителями мутаций, которые ребенок может получить. Более того, даже при получении мутаций, сказать, проявится ли заболевание — невозможно.

Большая часть опухолей появляется из-за мутаций, возникающих в течение жизни.

Тем не менее, для людей, у которых есть основания опасаться наследственной формы рака, информация будет полезна для соблюдения образа жизни и предотвращения развития заболевания, или же его скорейшего обнаружения.

Как мне может помочь расширенное генетическое исследование ONCOGENOTEST?

Исследование ONCOGENOTEST позволяет определить генетический профиль опухоли и на его основе подобрать персонализированную терапию и оценить прогноз развития заболевания. Включает секвенирование 411 генов, анализ TMB и широкую панель ИГХ.

Такой подход к лечению называется персонализированной медициной, поскольку он основан на вашем уникальном геномном профиле и типе рака. Исследование ONCOGENOTEST может помочь вашему врачу назначить таргетную терапию, иммунотерапию и химиотерапию, которая подходит именно вам.

Подробнее

Список литературы

Wishart DS. Is Cancer a Genetic Disease or a Metabolic Disease?. EBioMedicine. 2015;2(6):478 479. Published 2015 May 23. doi:10.1016/j.ebiom.2015.05.022

K.V. Shelekhova, A.S. Konstantinov.Morphological methods of malignant tumors investigation. Практическая онкология. Т. 18, No4 – 2017

Vnencak-Jones, C., M. Berger, W. Pao. 2016. Types of Molecular Tumor Testing. My Cancer Genome

Оставьте комментарий

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

Adblock
detector