Генетики завершили масштабную расшифровку геномов раковых опухолей

Международная команда ученых впервые полностью расшифровала генетическую информацию 38 видов раковых клеток, составив исчерпывающий каталог мутаций ДНК, приводящих к развитию онкологических заболеваний.

Беспрецедентное по масштабу исследование "Анализ полного генома всех видов рака" (PCAWG) заняло более 10 лет. В работе приняли участие около 1300 генетиков из 37 стран, а ее результаты были опубликованы в четверг сразу в двух десятках научных журналов.

По словам самих ученых, причины возникновения рака можно сравнить с пазлом, состоящим из 100 тысяч кусочков. До сегодняшнего дня мы пытались собрать общую картину, имея на руках лишь каждый сотый фрагмент, и лишь теперь можем взглянуть на нее целиком.

"С помощью собранной информации о происхождении и развитии опухолей мы можем разработать новые способы ранней диагностики рака, более направленные методы терапии - и лечить пациентов с большим успехом", - заявил член координационного комитета PCAWG Линкольн Стайн.

Как открытие может произвести революции в онкологии

Во-первых, выяснилось, что предрасположенность к некоторым видам рака может сформироваться за несколько десятилетий до постановки диагноза - иногда в детском возрасте. Это показывает, что у медиков есть намного больше возможностей раннего вмешательства в ситуацию, чем считалось раньше.

Во-вторых,  составленный по итогам исследования каталог мутаций поможет избежать постановки неверного диагноза, что иногда случается из-за совпадения симптомов разных видов заболевания.

“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”, – сообщает профессор Питер Кэмпбелл, один из соруководителей консорциума.

В чем суть этой беспрецедентной работы

Рак - это не одно заболевание, возникающее в разных органах, а общее название для двух сотен различных болезней, протекающих по одной и той же схеме. Одна из клеток ткани мутирует - и начинает быстро и бесконтрольно делиться, формируя опухоль.

Поломка происходит на генном уровне, но до сегодняшнего дня, пытаясь понять ее возможные причины, ученые в основном анализировали лишь "полезную ДНК" - ту часть генома, в которой закодированы белки и которая составляет лишь около 2% всей наследственной информации.

Оставшаяся часть генетического кода, известная как "мусорная ДНК", не вызывала особого интереса, поскольку заключенная в ней информация не отвечает за производство белков - строительных материалов клетки - и вообще долгое время считалась рудиментарной (то есть накопившейся в процессе эволюции, но утратившей полезные функции).

Термин "мусорная ДНК" был введен около 50 лет назад и позже признан не вполне корректным, когда обнаружилось, что некоторые фрагменты "бесполезного" генома выполняют другие важнейшие функции для поддержания жизни клетки.

Было решено расшифровать генетическую информацию раковых клеток целиком, чтобы отследить и изменения в некодирующих генах.

В результате ученые обнаружили тысячи генетических мутаций и описали более 80 процессов, ведущих к поломке генетического кода. Одни из них вызваны возрастными изменениями, другие передаются по наследству, третьи могут быть связаны с вредными привычками или диетой.

Одно из главных открытий состоит в том, что один и тот же вид рака могут вызывать абсолютно разные наборы мутаций. В клетках рака легких было обнаружено до 100 тысяч мутировавших генов, а в некоторых образцах детского рака мутации можно было пересчитать по пальцам. Самое удивительное открытие - это то, насколько сильно раковый геном одного пациента отличается от генома раковых клеток другого.

Однако были выявлены и неожиданные совпадения - например, одна и та же драйверная мутация может привести к развитию рака груди у женщин или рака простаты у мужчин. А значит, методы лечения, разработанные для рака груди могут оказаться эффективными и в лечении рака простаты.