Борьба с раком — это сражение с противником, который имеет множество лиц и постоянно их меняет: злокачественные клетки в процессе лечения приобретают новые мутации, которые позволяют им ускользать от действия лекарств. В то же время химиотерапевтические препараты токсичны и не только убивают опухоль, но и повреждают здоровые ткани и органы. Ученые разрабатывают методы точечных ударов, так называемую таргетную (целевую) терапию, направленную исключительно на раковые клетки.
Для таргетной терапии очень важно знать, какие именно нарушения на уровне генов, РНК и белков происходят в опухолях той или иной разновидности, а их множество, какие мутации возникают в ДНК и к каким изменениям в клетке они приводят. Практические врачи возлагают надежды на молекулярных генетиков, которые пытаются разобраться в картине мутаций и биохимических изменений каждого конкретного вида злокачественных опухолей.
Ученые объединились в международный консорциум The Cancer Genome Atlas Research Network, чтобы, как следует из названия, создать генетический атлас рака.
Проект The Cancer Genome Atlas (TGGA) координируют Национальный институт рака (National Cancer Institute) и Национальный институт исследования генома человека (National Human Genome Research Institute). Консорциум The Cancer Genome Atlas Research Network объединяет молекулярных генетиков, биоинформатиков и клиницистов более 50 научных учреждений.
«Газета.Ru» уже писала про результаты первого этапа работы по изучению молекулярной картины разных опухолей, которые были опубликованы в сентябре 2013 года в 18 статьях в Nature. Работа продолжается. В исследовании, опубликованном в последнем выпуске Nature, принял участие и россиянин, врач и ученый Федор Моисеенко, сотрудник Санкт-Петербургского академического университета www.spbau.ru и Научно-практического онкологического центра. Исследование посвящено молекулярной картине аденокарциномы легкого.
Как объяснил Федор Моисеенко «Газете.Ru», аденокарцинома — это один из видов рака легкого, который преимущественно не связан с курением. Рак легкого в мире занимает первое место по смертности, и главным фактором риска этого заболевания является курение. Но в Северной Америке и Западной Европе в течение последних 20 лет удалось добиться снижения курения на четверть. В этих странах наиболее распространена аденокарцинома, которая может случиться даже у некурящих людей (по медицинским критериям к ним относятся те, кто выкурил менее 100 сигарет за всю жизнь). Что касается России, то аденокарциномы составляют примерно 20% всех опухолей легкого у мужчин и 35% у женщин, а на первом месте среди россиян находится плоскоклеточный рак легкого. По агрессивности оба вида рака примерно одинаковы.
В работе было показано, рассказывает Федор Моисеенко, что, несмотря на сходное течение болезни у разных пациентов с аденокарциномой легкого, их опухоли могут иметь совершенно разную чувствительность к лекарственным препаратам, в то числе к тем, которые считаются таргетными.
Перед учеными стояла задача не просто выявить мутацию, а показать, что она является критичной для данной опухоли и что, если ее заблокировать препаратом, это остановит рост опухоли.
Чтобы решить эту задачу, специалисты описали молекулярный профиль (то есть изменения на молекулярном уровне) 230 различных опухолей. Для этого они использовали практически все существующие на настоящий момент методы генетического анализа. В одних и тех же образцах опухолевой ткани они секвенировали (определяли последовательность «букв») ДНК, считали число копий различных генов, анализировали мРНК (передающую информацию с ДНК для построения белков) и микроРНК (маленькие молекулы РНК, играющие регуляторную роль), анализировали белки и оценивали химические изменения ДНК, называемые метилированием (когда к молекуле ДНК присоединяются метильные группы CH3).
Исследователям удалось выявить драйверные мутации, то есть такие, которые запускали злокачественный процесс, приводили к появлению в нормальных клетках черт, характерных для опухолевых клеток.
Оказалось, что драйверные мутации встречаются в большей доле опухолей (76%), чем считалось ранее (62%). Наиболее часто мутируют гены, о связи которых с раком легкого уже было известно ранее (например, ген EGFR), но были и впервые описанные (например, MGA). Интересно, что некоторые гены чаще мутировали у женщин, а другие — у мужчин. Таким образом, ученые значительно продвинулись в описании картины молекулярных изменений при аденокарциноме легкого.
Полученные результаты подскажут практическим врачам, как именно следует лечить пациента исходя из генетических особенностей его опухоли,
какие таргетные препараты применять, чтобы они действовали на то, что нужно.
По словам Федора Моисеенко, рак легкого и опухолевые мутации — сфера его давнего научного интереса и эти исследования активно развиваются в Санкт-Петербургском академическом университете — научно-образовательном центре нанотехнологий РАН. Хотя в данной работе использовался главным образом практический опыт россиян в лечении такого вида опухолей, а высокотехнологические методы применялись западными исследователями.