Изучение генетики рака — все опухоли разные!

Что такое раковая опухоль? Раковая опухоль — это, проще говоря, «группировка» вражеских клеток, которые размножаются вне контроля организма. Причем каждая такая «группировка» отличается от всех остальных, так что «рак» — это весьма широкое понятие, которое охватывает сотни недугов, вызванных еще большим количеством генетических и эпигенетических отклонений. Изучение генетики рака — все опухоли разные!

Старые способы классификации рака на основе места происхождения опухоли (например, почек или предстательной железы) или гистологии ее клеток на сегодня все больше устаревают.

Зато, благодаря достижениям геномики, ученые собрали огромное количество информации про мутации на генетическом уровне, которые приводят к раку. При этом задача состоит в том, чтобы проанализировать все эти данные и получить из них практическую пользу.

Изучение генетики рака — все опухоли разные!

Журнал Nature Genetics на днях опубликовал несколько исследований, посвященных этой проблематике. Кроме того, в рамках изучения генетики рака Американский национальный институт здоровья (America’s National Health Institute) создал Атлас генома рака — энциклопедию генетической информации, собранной из тысяч опухолей.

Атлас находится в свободном доступе, и им может воспользоваться любой медик или ученый. Эти результаты — первые плоды стремлений понять генетические причины происхождения рака.

В одном из этих исследований, которое прошло под руководством Рамина Берухима из Медицинского института Броуда в г. Кембридж (Массачусетс), в фокусе внимания исследователей оказались опухоли с нестандартным количеством копий ряда участков ДНК.

Ученые проанализировали 4.934 образца из 11 типов раковых опухолей и обнаружили в них 140 участков ДНК, которые в одних случаях многократно повторялись, а в других — получили делеции. Из этих участков 35 содержали гены, которые замедляют развитие опухоли, а также те (названные онкогенами), что, наоборот, способствуют их росту.

В другом исследовании — изучение генетики рака, ученые под руководством Криса Сандера из Центра исследования рака им. А.Слоуна и Ч.Кеттеринга в Нью-Йорке предложили способ категоризации раковых опухолей на основе генетических и эпигенетических мутаций в их клетках, который может стать альтернативой типологизации на основе анатомии и гистологии.

Крис Сандер создал алгоритм исследования 3.299 опухолей, которые принадлежали к 12 наиболее распространенным типам рака.

Эти опухоли ученый разделил на две группы. Особенностью первой было наличие соматических генетических мутаций, то есть мутации, которые произошли в теле при жизни, но не были унаследованы генетически. Отличительной чертой второй (как и в случае с исследованием профессора Берухима) было нестандартное количество мутаций некоторых секций их ДНК.

В рамках этих основных групп команда Криса Сандера выделила еще 31 подгруппу. Основной вывод, к которому пришли ученые, заключается в том, что (как биологи уже ранее подозревали) опухоли одинакового типа часто непохожи генетически. Между тем, в различных типах раковых опухолей, например новообразованиях головы и шеи, часто встречается довольно подобный геном.

Последний вывод будет иметь важные практические последствия: различные типы рака могут быть хорошими кандидатами для испытания лекарств, которые атакуют те же виды генетических мутаций. Как следствие, вскоре на свет появится новая и расширенная классификация раковых опухолей, которая объединит опухоли с разных участков тела, основываясь на тождестве их генетического материала.

Изучение генетики рака и сследования, вроде осуществленных профессорами Берухимом и Сандером, еще недавно были невозможны. Благодаря достижениям в геномике и вычислительной биологии стремительно развиваются наши знания о раке. Описанные выше исследования являются только началом масштабного проекта изучения генетических предпосылок возникновения раковых заболеваний.

Атлас генома рака является лишь частью масштабного проекта под названием Международный консорциум генома рака (ICGC — International Cancer Genome Consortium) в рамках которого ученые планируют каталогизировать генетические отклонения у 50 различных типов рака. Количество данных, которыми на данный момент обладают ученые проекта, через два года утроится.

Ученые надеются, что изучение генетики рака и ручей информации скоро станет могучей рекой, которая смоет наше незнание о том, как возникает рак, а с ним — и саму болезнь, которая уносит жизни миллионов и миллионов людей.