Масштабное исследование генома раскрыло секреты формирования рака

Более 1300 ученых принимали участие в многолетнем исследовании геномных последовательностей различных раковых заболеваний Pan-Cancer Project. В ходе проекта были секвенированы геномы 38 видов рака из образцов, полученных от 2800 пациентов.

Результаты исследования были опубликованы в 21 статье, которые вышли в изданиях Nature Publishing Group. Это крупнейшее и наиболее полное исследование генетических основ рака в истории науки, которое раскрывает множество важных подробностей: от местоположения драйверных мутаций, которые запускают процессы безостановочного деления клеток, до удивительного сходства между новообразованиями в разных типах тканей.

Были выявлены тысячи комбинаций мутаций, связанные с отдельными раковыми заболеваниями, а также определены более 80 процессов, которые являются триггером драйверных мутаций. «Обладая знаниями, которые мы получили о происхождении и развитии опухолей, мы можем разработать новые инструменты и методы лечения для раннего выявления рака, создать более целенаправленную терапию и успешнее лечить пациентов», — говорит Линкольн Штейн из Института онкологических исследований Онтарио, член координационного комитета Pan-Cancer Project.

Большинство предыдущих работ подобного рода сосредотачивались на экзонах — последовательностях ДНК, кодирующих определенные белки. Однако экзоны составляют лишь 2% человеческой РНК. Pan-Cancer Project был посвящен остальным 98% — так называемым интронам, или некодирующей ДНК.

Исследование показало, что раннее развитие некоторых видов рака может начинаться за десятилетия до постановки диагноза — иногда даже в раннем детстве. По словам исследователей, это показывает, что «окно возможностей» для применения противораковой терапии гораздо шире, чем предполагалось ранее. Также было установлено, что паттерны мутаций и их расположение в геноме позволяют идентифицировать до 5% раковых заболеваний, которые невозможно диагностировать стандартными методами.

Разброс количества мутаций, с которым связаны разные типы рака, оказался чрезвычайно большим: от единичных изменений (некоторые типы раковых опухолей, обнаруживаемые у детей) до сотен тысяч мутаций (при раке легких). Около 5% опухолей не удалось связать с известными драйверными мутациями — их еще только предстоит обнаружить.

Тем не менее зачастую патологические процессы в разных частях организма оказываются похожими. «У нас может быть тип рака молочной железы и рака простаты со сходными драйверными мутациями, — говорит Йоахим Вайшенфельдт из Копенгагенского университета, один из участников проекта. — Значит, такие пациенты могут получать одинаковое лечение».

С практической точки зрения результаты, полученные в Pan-Cancer Project, помогут идентифицировать трудно диагностируемые раковые заболевания, создавать более целенаправленное лечение на основе специфических для конкретного заболевания мутаций и проводить более раннюю диагностику развивающихся опухолей.