Направи дарение на училище!

Учени стигнаха до ключово разбиране относно това как се разпространява ракът, или метастазира, при отделните пациенти. Това докладват изследователи от Факултета по медицина към Университета Станфорд и други сътрудничещи институции.

Изследването установило, че мутациите, предизвикващи развитието на рака, се откриват във всички метастази[i] на даден пациент.

Повечето смъртни случаи при раково болните са причинени от метастази, или вторични тумори, които са се образували в отдалечени от първоначално развилия се тумор места на тялото. Докато първичните тумори могат да бъдат премахнати хирургично, метастазите изискват лечение като стандартна химиотерапия или целева (таргетна) терапия[ii]. Успехът на тези нови целеви терапии зависи от присъствието на определена мутация във всички ракови клетки, в частност в тези на метастазите.

Досега повечето изследвания, които целяха да декодират генетичното разнообразие или хетерогенността на рака, се фокусираха върху първичните тумори. Въпреки че тази информация е много важна, тя не разкрива пълната картина. Раковите клетки са известни със своето качество да се изменят, еволюират и да се изплъзват на медикаментите и опитите за лечение, особено в процеса на разпространяването им в тялото.

„Ние взехме проби от множество нелекувани метастази от всеки пациент, включен в изследването, и наблюдавахме смесица от еднакви и различаващи се драйвър мутации[iii]“ – казва д-р Йоханес Райтър (Johannes Reiter, PhD), преподавател по радиология към Станфорд. „Но чрез компютърни анализи ние заключихме, че драйвър мутациите, които най-вероятно допринасят за развитието на рака, са общи при всички метастази в даден пациент.“

Разбери повече за БГ Наука:

***

Туморът, съставен от милиарди клетки, е богат на генетични мутации. Раковите и нормалните клетки придобиват множество мутации в процеса на делене. Идентифицирането на драйвър мутациите, които значително допринасят за развитието на рака, е главна цел на прецизната онкология, при която докторите се стремят да лекуват рака според генетичния му състав.

„Докторите може да вземат проба от първичния тумор и да намерят някаква мутация в драйвър ген[iv] – да речем мутация Х, и след това я лекуват с медикамент, който разпознава този мутирал драйвър ген и така да убият всички клетки, носещи мутацията Х“ – казва Райтър. „Но какво, ако тази мутация се намира само в някои от метастазите?“ Само тези от тях, които притежават мутация Х, ще бъдат повлияни от лечението и ще се смалят или изчезнат. Вторичните тумори, в чиито клетки няма такава мутацията, ще продължат да растат. В крайна сметка пациентът няма да навлезе в ремисия[v], ако драйвър мутациите са различни при всички метастази в тялото му. „Ето защо е много важно за нас да знаем дали мутациите на драйвър гените са еднакви при всички метастази на даден пациент“, твърди Райтър.

Статията бе публикувана на 7-ми септември в научното списание Science. Главни автори са Райтър, постдокторанта д-р Алвин Макохон-Муур (Alvin Makohon-Moore, PhD) към Memorial Sloan Kettering Cancer Center и аспирант Джефри Джерълд (Jeffrey Gerold) към Харвард. Д-р Мартин Новак (Martin Nowak, PhD), професор по биология и математика към Харвард, е старши авторът.

Кои са истинските драйвър мутации?

Драйвър мутациите се появяват в гени, за които се знае, че водят до създаването на злокачествени тумори – тези гени обикновено контролират деленето на клетката. При възникването на мутации в тях, те предизвикват клетката да се дели неконтролируемо, което от своя страна води до развитието на рак. Стотици драйвър гени са открити при различни видове рак през последните десетилетия, но сравнително малко от тях се считат за важни за самата поява на рака. Също е трудно да се определи кои са наистина драйвър мутации и кои са “passenger” мутации[vi], или безвредни мутации, които, дори и ако са в драйвър ген, са случайни – те са пасивни участници в развитието на раковата болест.

За да проверят дали мутациите при драйвър гените са еднакви при всички метастази на даден пациент, Райтър и сътрудници анализирали ДНК проби от 76 нелекувани метастази в група от 20 пациента с 8 различни вида рак. Всеки пациент имал поне два отделни вторични тумора, които са били изследвани.

Учените избрали мутациите, които са в познати драйвър гени и проверили дали те се срещат във всички проби от метастазите на даден пациент. При някои метастази изследователите открили две драйвър мутации, а при други те стигали до 18.

Чрез анализиране на техните резултати спрямо огромната база данни, която съдържа информация за мутациите в повече от 25 000 вече секвенирани[vii] ракови гени, екипът открил, че мутациите на драйвър гените, които са общи за всички метастази на един пациент, често се откривали във вече секвенираните онкозаболявания в базата данни. Това показва, че тези мутации са истинските двигатели на болестта и играят важна роля по време на развитието на рака.

Учените също забелязали, че някои мутации на драйвър гени не се срещат във всички метастази на даден пациент и за тях се предполага, че имат слабо или никакво функционално последствие. С други думи, мутациите, които не се срещат при всички метастази на даден пациент, са тип „passenger” и вероятно нямат критична роля в развиването на рака, въпреки че се намират в драйвър ген. Това откритие може да доведе до нови начини за разбиране и анализиране на биопсиите в бъдеще, споделя Райтър.

Потвърждаване на общи драйвър мутации

Райтър отбелязва, че засега е твърде рано да се правят обобщения на базата на тези открития, поради малкия брой на участниците в изследването. Но резултатите предполагат, че пробите от една метастаза типично представят целия набор от функционални драйвър мутации при рака на даден пациент. За в бъдеще Райтър се надява да проведе изследването с повече пациенти с различни типове рак. „Рядко имаме достъп до нелекувани метастази и това е добре за пациентите, но ние искаме да приложим принципа от нашите открития спрямо по-голяма група“, споделя Райтър. „Изследванията върху лекувани проби не могат да предоставят същото разбиране за механизма на еволюцията на рака, защото наблюдаваните мутации може да са в резултат на лечението и може да не се появяват при провеждането на друго лечение или при нелекуван тумор. Ние искаме да видим дали идеята за общи драйвър мутации ще издържи, когато става въпрос за 20 до 30 вида рак и стотици нетретирани проби“ – казва той.

Превод: Иван Пунев

Оригинална статия: Same mutations underpin spread of cancer in individuals, Science Daily, URL: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180906141313.htm [дата на последен достъп: 10.09.2018]

Източник: материалите са предоставени от Stanford Medicine. Оригинално написано от Хана Армитаж (Hanae Armitage).

Библиография:

Johannes G. Reiter, Alvin P. Makohon-Moore, Jeffrey M. Gerold, Alexander Heyde, Marc A. Attiyeh, Zachary A. Kohutek, Collin J. Tokheim, Alexia Brown, Rayne M. DeBlasio, Juliana Niyazov, Amanda Zucker, Rachel Karchin, Kenneth W. Kinzler, Christine A. Iacobuzio-Donahue, Bert Vogelstein, Martin A. Nowak. Minimal functional driver gene heterogeneity among untreated metastases. Science, 2018; 361 (6406): 1033 DOI: 10.1126/science.aat7171

[i] Метастаза – вторичен тумор при раково заболяване на място, отдалечено от региона на първичния злокачествен тумор.

[ii] Целева (таргетна) терапия – лечение, което използва определена характеристика на раковото заболяване (като генна мутация), за да го намери и редуцира.

[iii] Драйвър мутация – мутация, която е критична за развиването на ракова болест.

[iv] Драйвър ген – ген, който при натрупване на мутации допринася за развитието на раково заболяване.

[v] Ремисия – временно намаляване или изчезване на симптомите на дадено заболяване.

[vi] „Passenger” мутация – мутация, която има малко или никакво функционално влияние върху развитието на раково заболяване, дори и ако е в драйвър ген.

[vii] Секвениране – метод в генетиката и молекулярната биология, който изследва последователността на нуклеотидите в ДНК или РНК.

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!