Новое исследование, частично проведенное учеными Калифорнийского университета в Сан-Франциско, предполагает, что каждый десятый больной раком будет более точно диагностирован, если его опухоли будут определяться клеточными и молекулярными критериями, а не тканями, из которых они возникли, и что эта информация, в свою очередь, , может привести к более подходящему лечению.
В крупнейшем на сегодняшний день исследовании такого рода ученые проанализировали молекулярные и генетические характеристики более 3500 образцов опухолей 12 различных типов рака с использованием нескольких платформ геномных технологий.
Раки традиционно классифицируются по их "ткань происхождения"- например, рак груди, мочевого пузыря или почек. Но ткани состоят из разных типов клеток, и новая работа показывает, что во многих случаях тип клеток, пораженных раком, может быть более полезным руководством для лечения, чем ткань, в которой возникает опухоль.
Исследование, опубликованное 7 августа 2014 года в онлайн-издании Cell, было проведено в рамках инициативы «Атлас генома рака» (TCGA), возглавляемой Национальным институтом рака и Национальным институтом исследования генома человека, входящими в состав Национальных институтов здравоохранения.
В новой работе ученые TCGA Research Network проанализировали ДНК, РНК и белок из 12 типов опухолей, используя шесть различных геномных технологий, чтобы увидеть, как разные типы опухолей сравниваются друг с другом. Команда составила классификацию, основанную на 12 подтипах рака. Пять из них хорошо соответствовали классификации тканей происхождения, но было замечено, что несколько недавно идентифицированных подтипов влияют на различные ткани.
"Это геномное исследование не только ставит под сомнение нашу существующую систему классификации рака на основе типа ткани, но также предоставляет огромный новый ресурс данных для дальнейшего изучения, а также исчерпывающий список молекулярных особенностей, отличающих каждый из недавно описанных классов рака," – сказал соавтор исследования Кристофер Бенц, доктор медицины, профессор Института исследований старения Бака, адъюнкт-профессор медицины в UCSF и член семейного онкологического центра Хелен Диллер.
Особенно поразительные результаты были получены при раке мочевого пузыря и груди. Было идентифицировано по крайней мере три различных подтипа рака мочевого пузыря, один из которых практически неотличим от аденокарциномы легких, а другой наиболее похож на плоскоклеточный рак головы, шеи и легких. (В новом исследовании эти плоскоклеточные раковые образования сформировали свой собственный подтип, независимо от того, возникли ли они в легких или в голове и шее.) Полученные данные могут помочь объяснить, почему пациенты с раком мочевого пузыря "часто очень по-разному реагируют на лечение одной и той же системной терапией от, казалось бы, идентичного типа рака," сказал Бенц.
Исследование также подтвердило известные различия между подтипами рака груди, известными как "базальный" а также "просвет" раки. Но поскольку исследователи сравнивали эти виды рака не только друг с другом, но и со многими другими типами рака, они смогли выявить, что эти различия весьма существенны и что базальный рак молочной железы составляет отдельный класс. "Что удивительно, так это то, что базальный рак молочной железы так же отличается от рака просвета молочной железы, как, скажем, от рака почки," сказал со-ведущий автор Дениз Вольф, доктор философии, научный сотрудник отдела лабораторной медицины UCSF.
Обычно упоминается как "тройной отрицательный," базальный рак особенно агрессивен и более распространен среди афроамериканок и молодых женщин. "Несмотря на то, что эти базальные раковые образования возникают в груди, на молекулярном уровне они имеют больше общего с раком яичников и плоскоклеточным раком, чем с другими подтипами рака груди," сказала со-ведущий автор Кристина Яу, доктор философии, научный сотрудник Института Бака и доцент кафедры хирургии в UCSF.
TCGA был запущен в 2006 году с целью составления геномных атласов более чем 20 типов рака. Однако по мере реализации проекта стали выявляться общие черты разных типов рака, что привело к созданию TCGA "Пан-Рак" проект, источник данных, использованных в новом исследовании.
"Это первый раз, когда вы смогли указать на важные молекулярные особенности, общие для базального рака груди, плоскоклеточного рака головы и шеи и рака легких," сказал Волк. "То же самое верно и в отношении активации иммунной системы – мы обнаружили, что разные типы рака имеют очень похожие иммунные сигнатуры, что может иметь клиническое значение с появлением новых методов иммунной терапии."
Бенц считает, что количество пациентов, подходящих для реклассификации, увеличится, когда больше образцов опухолей и дополнительные типы опухолей будут включены в следующий раунд анализа проекта Pan-Cancer, который, как ожидается, будет включать более 20 различных типов опухолей. "Мы просто ценим верхушку айсберга, когда рассматриваем потенциал этого мультиплатформенного типа геномного анализа," Бенц сказал. "Возможно, потребуется реклассифицировать от 30 до 50 процентов раковых заболеваний."
Бенц надеется, что эти исследования послужат стимулом для разработки клинических исследований, основанных на геномной реклассификации опухолей, в результате чего пациенты смогут получать новые терапевтические препараты. "Хотя необходимы последующие исследования для проверки и уточнения этой недавно предложенной системы классификации рака," Бенц сказал, "в конечном итоге он обеспечит биологическую основу для той эры персонализированного лечения рака, которого с нетерпением ждут пациенты и клиницисты."