Пояснення: чому важлива карта генів раку - Може 2022

Нещодавно опублікована комплексна карта, яка точно визначає гени, чиї мутації призводять до різних видів раку. Подивіться на те, що вивчив і знайшов глобальний проект, а також сподівання, що результати залишаються для лікування раку.

рак, Всесвітній день раку, картування генів раку, картування генів для раку, Express Explained, Indian ExpressДослідження розглядали регіони, які контролюють вмикання і вимикання генів. (Getty Images)

Серія нових статей в журналі Nature показала найповнішу генну карту генів, чиї відхилення від нормальної поведінки — мутації — викликають каскад генетичних порушень, які в кінцевому підсумку призводять до раку. Дослідники кажуть, що лише кілька мутацій-керівників можуть пояснити виникнення великої кількості ракових захворювань, що викликало надію на те, що ліки від раку будуть ближчими, ніж будь-коли.



Подивіться, як це може змінити ландшафт лікування раку:



Яке нове дослідження схвилювало онкологів усього світу?

Це велике міжнародне співробітництво під назвою Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG), в якому дослідники опублікували серію статей після аналізу 2658 геномів цілісного раку та їх відповідних нормальних тканин у 38 типах пухлин.



Вони прийшли до висновку, що в середньому геноми раку містили 4-5 драйверних мутацій при поєднанні кодуючих і некодуючих геномних елементів; однак приблизно в 5% випадків не було виявлено жодного водія, що свідчить про те, що виявлення драйвера раку ще не завершено.

Це найбільше дослідження геному первинного раку. Різні види раку необхідно вивчати окремо, оскільки раки різних частин тіла часто поводяться дуже по-різному один від одного; настільки, що часто кажуть, що рак - це не одна хвороба, а багато.



Якого прориву досягли дослідження?

Попередні дослідження були зосереджені на 1 відсотку геному, який кодує білки. Pan-Cancer Project дослідив значно більш детально решту 99 відсотків геному, включаючи ключові області, які контролюють вмикання та вимкнення генів. Таке вмикання та вимикання генів є найважливішим регуляторним механізмом в організмі, завдяки якому воно функціонує нормально, а хвороби тримаються в страху.

Дослідники виявили 16 типів структурних змін у генах, які в кінцевому підсумку призводять до раку. В одній статті серії дослідники проаналізували 288 457 соматичних структурних варіацій в генах, щоб зрозуміти розподіл і ефекти. Структурні варіації означають делецію, ампліфікацію або реорганізацію геномних сегментів, розмір яких варіюється від кількох основ до цілих хромосом. Бази — це структурні одиниці генів.



В іншій роботі дослідники реконструювали історію життя та еволюцію мутаційних процесів і послідовностей рушійних мутацій 38 типів раку. Природа говорить про необхідність цього зробити: ракові клітини піддаються селективним силам, сформованим, серед інших факторів, частотою мутацій і мікрооточенням. Дослідники PCAWG використовують інформацію, отриману в результаті секвенування всього геному, щоб точніше окреслити параметри, які впливають на еволюцію пухлини, і те, як вона формує геном раку. Погляд на рак через еволюційну лінзу може дати підказки щодо метастазування та відповіді на терапію та резистентності.

Що означає це дослідження для лікування раку в усьому світі?

Виявлені командою мутації були внесені в каталог. Каталог, який уже доступний в Інтернеті, дозволяє лікарям і дослідникам з усього світу шукати речі, консультуватися та знаходити інформацію про рак даного пацієнта. PCAWG виявила причини виникнення раніше незрозумілих ракових захворювань, точно визначила події, що викликають рак, і зосередила увагу на механізмах розвитку, відкриваючи нові перспективи персоналізованого лікування раку, щоб вразити корінь проблеми.

Рак, як відомо, є хворобою неконтрольованого росту. Процес росту, як і всі інші фізіологічні процеси, має генетичний контроль, тому зростання самообмежується. Коли один або кілька генів не працюють, процес росту може вийти з-під контролю. Не тільки рак, є багато інших захворювань з генетичним зв’язком різного ступеня.



Ідентифікація та каталогізація генів є дуже важливим кроком, який на кілька стрибків випередив наукове розуміння раку та його генезу. Однак, коли справа доходить до розробки ліків, картування генів — це лише перший крок. Процес розробки ліків має розпочатися з того, що фармацевтичні компанії спочатку ідентифікують сполуку(и), що націлені на ці генні мутації, а потім піддадуть суворі клінічні випробування, щоб довести його безпеку та ефективність. Це може зайняти від кількох десятиліть до кількох років, щоб охопити всі виявлені мутації.

Express Explained тепер у Telegram. Натиснітьтут, щоб приєднатися до нашого каналу (@ieexplained)і будьте в курсі останніх новин



Чи добре встановлений генетичний зв’язок з раком?

Так. Однією з таких асоціацій, наприклад, є рак молочної залози з генами BRCA 1 і BRCA 2; Актриса Анджеліна Джолі, яка виявила, що вона носила колишній ген, вирішила зробити профілактичну подвійну мастектомію. Це персоналізована терапія, де замість традиційних токсичних ліків, таких як хіміотерапія, вже використовуються ліки, які спеціально спрямовані на генетичну мутацію. Однак така терапія залишається дуже дорогою.

Фактично генетичний аналіз пухлин є вже практикуваним протоколом лікування раку. Хороша лабораторія може проаналізувати близько 1000 генів, з яких менше 200 причетні до різних видів раку. Але час розробки препарату від виявлення генетичної мутації, що спричиняє рак, різний. У випадку ALK-1, який був ідентифікований як ген-керівник для 5-7 відсотків випадків раку легенів у 2006-07 роках, він був надзвичайно коротким. До 2011 року у лікарів був препарат. Однак із 200 відомих на даний момент мутацій, що викликають рак, менше 40 насправді мають цільовий препарат.

Не пропустіть Пояснення: довге очікування та багато поворотів в історії засудженого у справі Радіва Пераривалана

Наскільки великий тягар раку?

Рак є другою за частотою причиною смерті в усьому світі, щороку вбиваючи понад 8 мільйонів людей; Очікується, що захворюваність на рак зросте більш ніж на 50% протягом найближчих десятиліть. Згідно з нещодавньою доповіддю Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), у кожного 10 індійця захворіє рак протягом життя, а кожен 15 індійець помре від раку.

Північно-східні штати, Уттар-Прадеш, Раджастан, Західна Бенгалія, Хар'яна, Гуджарат, Керала, Карнатака і Мадх'я-Прадеш припадають на 44% тягаря раку в Індії, свідчить недавній аналіз, опублікований в The Lancet Global Health, приблизно 9,7 мільйона. смертей, які сталися в Індії в 2017 році, а також досліджено причини 486 мільйонів DALY (років життя з поправкою на інвалідність) в Індії. DALY – це міжнародна одиниця смерті та інвалідності з точки зору кількості років життя, втрачених середньою людиною на смерть та інвалідність.