Генетический материал каждой клетки человеческого организма содержит около 30 тысяч генов. Среди них есть группа генов, которые контролируют процесс деления и размножения клеток, продолжительность их жизни, ремонт повреждений в молекуле ДНК. Мутации (случайные изменения) в этих генах приводят к тому, что клетки начинают бесконтрольно делиться, из-за чего образуется опухоль.
Рак – это группа онкологических заболеваний, вызванных изменениями в молекуле ДНК, которые меняют поведение клеток, вызывая их неконтролируемый рост и злокачественность. Эти аномалии ДНК могут принимать различные формы, включая ее перестройки, делеции (выпадения фрагментов), амплификации (увеличение количества участков молекулы), а также добавление или удаление части или целой молекулы ДНК. Часто комбинация нескольких геномных изменений работает вместе, чтобы способствовать росту злокачественной опухоли.
Генетические изменения могут быть унаследованы от родителей (наследственные мутации), вызваны факторами окружающей среды или происходить во время естественных процессов, таких как деление клеток. Нарушения в молекулах ДНК, которые накапливаются в течение жизни, называются приобретенными или соматическими изменениями и составляют 85-90% всех случаев рака.
Лабораторные генетические тесты, называемые тестами секвенирования ДНК, могут «читать» эту молекулу. Сравнивая последовательность ДНК в раковых клетках с последовательностью в нормальных клетках, таких как кровь или слюна, можно идентифицировать генетические изменения, которые могут стимулировать рост опухоли.
Задачи генетического тестирования в онкологии
Молекулярно-генетический анализ в онкологии позволяет решить две основные задачи:
- Определить предрасположенность к раку, наличие мутаций, наследственных или приобретенных, которые повышают риск возникновения онкологических заболеваний.
- Определить тип и происхождение уже имеющейся злокачественной опухоли для диагностики рака, чтобы подобрать наиболее эффективное лечение.
Развитие науки в целом и медицинских методов диагностики в частности позволяет проникнуть в молекулярные и генетические процессы, происходящие в клетках, различить опухоли, которые могут возникать в одном и том же месте, но иметь разные характеристики в зависимости от типа мутаций, а также определить методы борьбы с конкретным злокачественным процессом. Это значительно изменило подход к лечению рака и повысило шансы на выздоровление многих пациентов.
Генетические тесты на рак – это анализы ДНК или ее части для выявления наследственных или соматических мутаций, которые могут привести к образованию злокачественных опухолей. Генетическое тестирование позволяет предупредить появление онкологического заболевания с помощью превентивных мер и профилактических мероприятий.
Наследственный рак – это заболевание из-за мутаций, которые были переданы от родителей ребенку. Наиболее распространенные онкологические заболевания в этой группе: рак молочной железы, рак яичников, рак желудка, рак поджелудочной железы, рак толстой кишки (колоректальный рак) и меланома.
Генетическое тестирование опухоли позволяет выявить набор мутаций, характерный для конкретного новообразования. Злокачественные опухоли могут иметь одинаковую локализацию, образоваться из одного и того же типа клеток. Но при этом их генетика может сильно различаться. И от этого зависит эффективность того или иного способа лечения рака.
Что такое генетический тест?
В каждой клетке нашего тела есть макромолекула ДНК, которая служит для хранения и передачи наследственной информации. Участки этой молекулы, в которых зашифрована информация о строении белка, называются генами. Все гены организма составляют его генотип. С помощью генетического теста (секвенирование, ПЦР, фрагментарный анализ и другие) можно изучить отдельные гены или всю ДНК человека, животного, растения, вируса или бактерии. Что используется во многих областях деятельности от медицины и криминалистики до сельского хозяйства.
Генетические тесты на предрасположенность к раку
В онкологии можно проводить прицельные генетические тесты на рак. Например, если у родственницы пациентки был диагностирован рак молочной железы, можно провести анализ мутаций в генах brca1 и brca2, чтобы определить ее предрасположенность к опухолям груди. Так как во многих случаях наследственного рака молочной железы мутации именно в этих генах являются причиной онкологического заболевания.
Обнаружение мутаций в генах brca1 и brca2 позволит разработать план профилактических мероприятий. Например, как радикальная мера, может быть показано удаление молочных желез. В других случаях наследственного рака, если предрасположенность к нему была выявлена с помощью генетического теста, может быть эффективным изменение образа жизни, питания или регулярные более глубокие обследования, которые помогут обнаружить опухоль на самых ранних стадиях развития и вылечить ее минимально опасными для организма методами.
Генетическое тестирование на приобретенную или наследственную предрасположенность к раку позволяет:
- обнаружить (или не обнаружить) эту предрасположенность к конкретному виду рака;
- определить, насколько высоки риски развития злокачественной опухоли;
- своевременно заняться профилактикой;
- выяснить природу мутаций – являются они наследственными или приобретенными;
- понять, будет ли предрасположенность к раку передана по наследству детям пациента (если мутации в генах половых клеток) или нет.
Генетические анализы сегодня позволяют определить риск развития рака молочной железы, рака яичников, рака простаты, рака щитовидной железы, рака желудка, рака поджелудочной железы, рака толстой кишки, рака почки. А также риски меланомы (рак кожи) или саркомы (злокачественная опухоль из соединительной ткани).
Генетическое исследование опухоли
Генетический тест уже имеющейся опухоли позволяет:
- определить причину развития опухоли, найти мутации, которые к ней привели; определить наследственные они или приобретенные и будут ли переданы потомству;
- выяснить молекулярно-генетические характеристики опухоли;
- подобрать препараты, которые произведут максимальный эффект на данную опухоль.
В этом случае ДНК опухоли сравнивают с ДНК здоровых клеток и ищут различия. Когда становится понятно, какие гены были нарушены, выясняется и какие процессы или системы клетки вышли из строя. Когда найдена поломка, проще найти лечение.
В случае меланомы наиболее исследованы мутации в гене BRAF, в случае некоторых видов рака легкого – в генах BRAF, EGFR, ALK, при раке молочной железы – в гене HER2, а при раке яичников – в генах BRCA1 и BRCA2. Применяются препараты, которые призваны нейтрализовать действие мутации и вызвать гибель раковых клеток: ингибиторы BRAF (вемурафениб и дабрафениб), ингибиторы EGFR (цетуксимаб, панитумумаб), ингибиторы ALK (церитиниб, алектиниб), ингибиторы HER2 (трастузумаб, пертузумаб) и др.
Важность геномики рака в прецизионной медицине рака
Геномная информация о раке приводит к уточнению диагноза и выбору наилучшей стратегии лечения для конкретного пациента – это подход, называемый прецизионной медициной.
В результате исследований геномных изменений, связанных с раком, были разработаны препараты для борьбы с болезнью несколькими способами:
- ингибирование веществ-ферментов, которые вызывают аномальный рост и повышенную выживаемость раковых клеток;
- остановка чрезмерной активности генов, характерной для раковых клеток;
- блокирование молекулярных сигнальных путей, которые гиперактивны в раковых клетках.
Эти «таргетные методы лечения» прицельно воздействуют на раковые клетки, которые отличаются от нормальных клеток организма. Это делает лечение менее токсичным по сравнению с другими методами лечения, такими как химиотерапия и радиотерапия, которые могут повреждать нормальные клетки. Существует несколько примеров прецизионной медицины, находящихся в клиническом использовании уже несколько лет:
- иматиниб (Gleevec®) ингибирует гиперактивность белка (называемого Bcr-Abl тирозинкиназой) у пациентов, чей лейкоз вызван определенной хромосомной перестройкой;
- трастузумаб (Герцептин®) контролирует гиперактивный сигнальный путь (тирозинкиназа HER2), вызванный несколькими копиями гена HER2 в определенных подтипах рака молочной железы;
- эрлотиниб (Tarceva®) и гефитиниб (Iressa®) ограничивают активацию белка (эпидермального фактора роста или EGFR), который аномально активен при определенных типах рака легких из-за мутаций в соответствующем гене.
В лаборатории Клиники можно провести весь спектр молекулярно-генетических исследований для подбора оптимальной терапии онкологических заболеваний.
Указание препаратов носит информационный характер. Не является назначением или рекламой. Возможен выбор препарата с тем же действующим веществом, для подбора оптимального для вас препарата необходима консультация специалиста.
