Огромное 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 двух десятках научных журналов.
Причиной рака считаются мутации в ДНК. Однако мало известно о том, где именно и почему происходит поломка генетического кода, ведущая к возникновению раковой опухоли.
Участники проекта PCAWG полностью расшифровали генетическую информацию раковых клеток почти 2800 пациентов, страдающих от 38 разных видов онкологических заболеваний.
В результате было сделано несколько десятков открытий – от количества и точного расположения так называемых драйверных мутаций (то есть ведущих к развитию опухоли) до неожиданных генетических совпадений у раковых клеток различных тканей.
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”, – заявил член координационного комитета PCAWG Питер Кэмпбелл.
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.
Некоторые сделанные открытия дают возможность значительно более ранней диагностики заболевания – в частности, выяснилось, что некоторые виды рака начинают формироваться на генетическом уровне задолго до развития опухоли.
Составленный по итогам исследования каталог мутаций поможет избежать постановки неверного диагноза, что иногда случается из-за совпадения симптомов разных видов заболевания.
Однако в 5% образцов раковых клеток вообще не было выявлено драйверных мутаций – а это значит, что точное место критической поломки генетического кода еще предстоит установить.
Источник: bbc.com
*******
Хотя открытий было сделано много, единых и понятных причин рака выявлено в этом исследовании не было. Наоборот, было выявлено, что похожие раки одного органа в генетическом плане выглядят по разному, а некоторые раки вообще вроде бы и не изменяют ДНК.