Изучая 12 основных типов рака, ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи идентифицировал 127 многократно мутировавших генов, которые, по-видимому, управляют развитием и прогрессированием ряда опухолей в организме. Открытие создает основу для разработки новых диагностических инструментов и более индивидуализированных методов лечения рака.
Исследование, опубликованное в октябре. 17 в Nature, показывает, что некоторые из тех же генов, которые обычно мутируют при определенных видах рака, также встречаются в, казалось бы, неродственных опухолях. Например, ген, мутировавший в 25% случаев лейкемии в исследовании, также был обнаружен в опухолях груди, прямой кишки, головы и шеи, почек, легких, яичников и матки.
Основываясь на результатах, исследователи предполагают, что один тест, который исследует ошибки в ряде генов рака, в конечном итоге может стать частью стандартного диагностического исследования для большинства видов рака. Результаты такого тестирования могут помочь пациентам принять решение о лечении, основываясь на уникальных генетических характеристиках их опухолей.
Новое понимание рака стало возможным благодаря достижениям в области секвенирования генома, которые позволяют ученым анализировать ДНК раковых клеток в масштабе, который сегодня намного быстрее и дешевле, чем даже несколько лет назад. В то время как ранние исследования генома, как правило, были сосредоточены на отдельных типах опухолей, текущее исследование является одним из первых, в котором рассматриваются многие различные типы рака.
"Это только начало," сказал старший автор Ли Дин, доктор философии, Института генома Вашингтонского университета. "Многие онкологи и ученые задавались вопросом, можно ли составить полный список генов рака, ответственных за все виды рака у человека. Я думаю, мы приближаемся к этому."
Новое исследование проанализировало гены из 3281 опухоли – совокупности видов рака груди, матки, головы и шеи, толстой и прямой кишки, мочевого пузыря, почек, яичников, легких, головного мозга и крови. Помимо поиска общих связей между генами различных видов рака, исследователи также идентифицировали ряд мутаций, характерных только для определенных типов рака.
Рассмотрение большого количества опухолей, относящихся к разным видам рака, дает исследователям статистические возможности, необходимые для идентификации значительно мутировавших генов. Эти генетические ошибки часто возникают при одних раковых заболеваниях и редко – при других, но, тем не менее, считаются важными для роста рака. Исследование было проведено в рамках проекта «Атлас генома рака» по пан-раку, финансируемого Национальным институтом рака и Национальным институтом исследования генома человека при Национальных институтах здравоохранения (NIH).
В то время как среднее количество мутировавших генов в опухолях варьировалось в зависимости от типа рака, в большинстве опухолей было всего от двух до шести мутаций в генах, вызывающих рак. По словам исследователей, это может быть одной из причин, почему рак так распространен. "В то время как клетки в организме постоянно накапливают новые мутации на протяжении многих лет, требуется всего несколько мутаций в ключевых генах-драйверах, чтобы превратить здоровую клетку в раковую," отметил Дин.
Ученые, среди которых были соавторы Сириак Кандот, доктор философии, и Майкл Маклеллан, оба из Вашингтонского университета, а также соавтор Бенджамин Рафаэль, доктор философии из Университета Брауна, также смогли идентифицировать гены, которые оказывают значительное влияние на выживаемость.
TP53, уже хорошо известный ген рака, чаще всего встречается при разных типах опухолей. Он был обнаружен в 42 процентах образцов и обычно был связан с плохим прогнозом, особенно при раке почек, раке головы и шеи и остром миелоидном лейкозе.
Другой ген, BAP1, также был связан с неблагоприятным прогнозом, особенно у пациентов с раком почек и матки.
Однако мутации в гене рака груди BRCA2 были связаны с улучшением выживаемости при раке яичников, в то время как ошибки в IDH1 были связаны с улучшением прогноза при глиобастоме, особенно агрессивной опухоли головного мозга, и при других типах рака.
Исследования по поиску дополнительных генов рака продолжаются в Институте генома Вашингтонского университета, одном из крупномасштабных центров секвенирования генома при поддержке NIH, а также в других академических учреждениях. Определение более полного списка генов рака может обеспечить основу для улучшения диагностики рака и принятия решений о лечении.
"Поскольку теперь мы знаем, например, что гены, мутировавшие при лейкемии, также могут быть изменены при раке груди и что генетические ошибки при раке легких также могут проявляться при раке прямой и толстой кишки, мы думаем, что один всеобъемлющий диагностический тест, включающий все гены рака, будет идеальный," Дин сказал. "Это дало бы более полную картину того, что происходит в опухоли, и эту информацию можно было бы использовать для принятия решений о лечении."