Крупный международный консорциум генетиков, в число которых входили и специалисты из России, завершил расшифровку и изучение геномов 2,6 тыс. опухолей, принадлежащих к 38 видам рака. Их сравнение показало, что ДНК «новорожденных» раковых клеток в среднем содержит 4-5 опасных мутаций. Как сообщил один из соруководителей консорциума генетиков, эта работа поможет понять, почему два пациента с одинаковым типом опухоли совершенно по-разному реагируют на одно и то же лекарство.
Раковые клетки
© Depositphotos / vitanovski
«Наша работа поможет понять, почему два пациента с одинаковым типом опухоли совершенно по-разному реагируют на одно и то же лекарство. Геномы каждого из них уникальны, однако внутри их ДНК скрывается конечное число шаблонов поведения раковых клеток, раскрыть которые мы сможем благодаря большим исследованиям, подобным нашему», — сказал Питер Кэмпбелл — один из соруководителей консорциума из Института Сенгера в Хинкстоне (Великобритания).
Рак и другие злокачественные опухоли остаются одной из главных причин смерти людей, лишь незначительно уступая болезням сердца и сосудов в этом отношении. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), примерно каждая шестая смерть человека на Земле вызывается раком. Только в 2018 году злокачественные опухоли стали причиной смерти почти 10 млн жителей планеты.
Как правило, рак чаще поражает пожилых людей, что ученые связывают с ухудшением способности организма «чинить» разрывы в ДНК при наступлении старости и с накоплением числа потенциально опасных, но не фатальных мутаций в геноме. С другой стороны, пока не понятно, как много подобных «опечаток» в ДНК необходимо для формирования опухоли, и есть ли общие «правила», управляющие развитием и эволюцией различных типов рака.
Международный консорциум генетиков Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG) получил первые ответы на эти вопросы в рамках пока самого масштабного проекта по расшифровке и изучению геномов раковых клеток. В его рамках приняло участие 1,3 тыс. ученых и медиков из 37 стран, которые объединили свои усилия для того, чтобы расшифровать полные геномы нескольких тысяч образцов раковых опухолей.
Глобальная перепись рака
В отличие от других исследований подобного рода, участники PCAWG работали не только с той частью ДНК, которая кодирует белки и занимает лишь небольшую часть от общей длины генома, но и изучали «мусорную ДНК», разделяющую разные гены и влияющую на то, как активно клетка считывает их. Они изучали мутации во всех этих участках генома, сопоставляли их между собой и с тем, как были устроены аналогичные области в ДНК здоровых клеток человека.
Этот анализ раскрыл много интересных и ранее неизвестных общих черт, характерных для всех или почти всех разновидностей рака. В частности, ученые доказали, что злокачественные опухоли действительно возникают в подавляющем большинстве случаев в результате появления мутаций в значимой части генов, кодирующей белки, а не в «мусорной ДНК».
В свою очередь для рождения раковой клетки, способной выжить внутри организма, необходимо примерно четыре-пять подобных мутаций, многие из которых оказались одинаковыми для сразу нескольких десятков разновидностей рака. Подобные изменения в структуре ДНК, как выяснили ученые, объясняют появление примерно 95% изученных ими раковых опухолей.
«Нас крайне удивило то, что почти все типы опухолей имели одинаковое число ключевых мутаций, необходимых для формирования раковых клеток. Это говорит о справедливости теорий, утверждающих, что мутации должны «сломать» сразу несколько защитных механизмов клетки, прежде чем с ней произойдет что-то плохое», — добавил Якоб Педерсен — профессор университета Орхуса (Дания).
С другой стороны, природа остальных 5% опухолей пока остается загадкой для ученых. По словам Кэмпбелла, это говорит о том, что далеко не все движущие факторы развития рака известны человечеству. Как надеется ученый, это подтолкнет участников PCAWG и других генетических консорциумов к их дальнейшему изучению.
Статья опубликована в журнале Nature
Источник: ИТАР-ТАСС
