Рак – это заболевание генома, возникающее в результате комбинации генетических модификаций (или мутаций). Мы наследуем от родителей сильную или слабую предрасположенность к развитию определенных видов рака; кроме того, мы также накапливаем новые мутации в наших клетках на протяжении всей жизни. Хотя генетическое происхождение рака изучается в течение долгого времени, исследователи до сих пор не могли измерить роль некодирующих участков генома. Группе генетиков из Женевского университета (UNIGE), изучая ткани пациентов, страдающих колоректальным раком, удалось расшифровать эту неизученную, но важную часть нашего генома. Их результаты можно найти в Nature.
Чтобы лучше понять, как развивается рак, ученые стремятся определить генетические факторы – наследственные или приобретенные, – которые могут служить катализатором или спусковым крючком для прогрессирования опухоли. До сих пор генетическая основа рака изучалась только в кодирующих областях генома, которые составляют только 2% от него. Однако, как показали недавние научные достижения, остальные 98% далеки от неактивности: они включают элементы, которые служат для регулирования экспрессии генов и, следовательно, должны играть важную роль в развитии рака.
Чтобы лучше понять эту роль, профессор Луи-Жанте Эммануил Дермитзакис и его команда из отдела генетической медицины и медицины развития медицинского факультета UNIGE изучали колоректальный рак, один из самых распространенных и самых смертоносных видов рака. Действительно, каждый год во всем мире выявляется один миллион новых случаев, и почти для половины этих пациентов болезнь оказывается фатальной. Используя технологию секвенирования генома, генетики UNIGE сравнили РНК между здоровой тканью и опухолевой тканью 103 пациентов, ища регуляторные элементы, присутствующие в обширной некодирующей части генома, которые влияют на развитие колоректального рака. Цель состояла в том, чтобы идентифицировать эффект приобретенных мутаций, активация которых могла бы вызвать заболевание, присутствующее только в раковой ткани. Этот подход совершенно новый: это первое исследование этой шкалы, в котором изучается некодирующий геном онкологических больных.
Неизвестные мутации
Команда UNIGE смогла идентифицировать два вида некодирующих мутаций, которые влияют на развитие колоректального рака. Они обнаружили, с одной стороны, наследственные регуляторные варианты, которые не активны в здоровых тканях, но активируются в опухолях и, по-видимому, способствуют прогрессированию рака. Это показывает, что наследуемый нами геном не только влияет на нашу предрасположенность к развитию рака, но также влияет на его прогрессирование. С другой стороны, исследователи определили влияние приобретенных мутаций на регуляцию экспрессии генов, которые влияют на генез и прогрессирование колоректальных опухолей.
«Элементы, ответственные за развитие и прогрессирование рака, расположенные в некодирующем геноме, столь же важны, как и те, которые находятся в кодирующих областях генома. Таким образом, анализ генетических факторов во всем нашем геноме, а не только в кодирующих областях, как это делалось ранее, дает нам гораздо более полное представление о генетике колоректального рака ”, – объясняет Халит Онген, ведущий автор этого исследования. «Мы применили эту совершенно инновационную методологию к колоректальному раку, но ее можно применить для понимания генетической основы всех видов рака», – подчеркивает профессор Дермитзакис.