Vėžys dažniau nei kitos ligos laikomas klaidų genuose rezultatu. Dėl to pingant ir spartėjant genomo sekos analizės technologijoms, vėžį tiriantys mokslininkai jomis naudojasi bandydami nustatyti, kokie genų pokyčiai sukelia auglių plitimą.
Šią savaitę moksliniame žurnale „Nature“ paskelbti naujausi tarptautinio konsorciumo „Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes“ (PCAWG) atradimai. Ištyrę genomus iš 2 658 pavyzdžių iš 38 rūšių auglių, paimtų iš gausybės organų, nuo šlapimo pūslės iki smegenų, tyrėjai smulkiai aprašė, kaip genetinių mutacijų serija normalias ląsteles gali paversti nesuvaldomai besidauginančiomis ląstelėmis. Mokslininkai sudarė išsamiausią iki šiol buvusią analizę, kur rasti tokius pavojingus DNR pokyčius ir, ištyrę genetines vėžio atsiradimo priežastis, atskleidė, kaip sunku bus jį sutramdyti.
Iš kiekvieno turimo pavyzdžio mokslininkų komanda sudarė pilną auglio genomo žemėlapį (maždaug 3 mlrd. pavienių DNR raidžių) ir palygino jį su tų pačių pacientų sveikų ląstelių genomo sekomis. Taip jie galėjo ieškoti vėžio ląstelių genetinių bruožų, kur mutacijos iškreipė genetinę informaciją.
Dauguma genomo mutacijų visiškai nepavojingos. Tačiau mutacijos, kurių genetiniai pokyčiai paskatina ląsteles daugintis lengviau ir greičiau už kitas, gali sukelti auglius. Per pastarąjį dešimtmetį atrasta daug tokių mutacijų, o keletas atradimų panaudoti kurti naujiems vaistams. Pavyzdžiui, penktadalį krūties vėžio atvejų sukelia mutacija gene HER2, paskatinanti ląsteles paviršiuje gaminti daugiau baltymų ir dėl to priverčianti jas nebesustabdomai augti ir dalintis. Keletas vaistų, tarp jų ir „Herceptin“, sukurti bandant išspręsti šią problemą, o jų vartojimas gerokai padidino išgyvenusių pacienčių skaičių. Panaši HER2 geno mutacija sukelia ir tam tikras plaučių vėžio rūšis, todėl tikimasi, kad panašios terapijos gali padėti gydyti ir šią vėžio formą.
Tačiau problemų kyla todėl, kad daugelį vėžio rūšių sukelia ne viena mutacija. PCAWG tyrime atskleidžiama, kad vidutiniškai kiekviename vėžio genome jų yra net keturios ar penkios. O atlikę gudrių genų archeologijos tyrimų, mokslininkai taip pat atrado, kad kai kurios mutacijos gali įvykti daugelį metų prieš pasirodant simptomams.
Tyrėjai šitai išsiaiškino pasinaudoję nauja idėja, pavadinta „molekuliniu laiku“, kad galėtų atkurti auglio ląstelių evoliuciją. Palyginę skirtingų auglio ląstelių DNR tyrėjai sudėliojo mutacijas chronologine seka priklausomai nuo to, kiek ląstelių turėjo tokias mutacijas. Ankstesnės mutacijos matomos dažniau. Pavyzdžiui, jie atrado, kad geno TP53 mutacijos prasidėjo maždaug 15 metų prieš nustatant kelių tipų kiaušidžių vėžį, ir mažiausiai 5 metus prieš nustatant kelių tipų tiesiosios žarnos ir kasos vėžį. Geno CDKN2A mutacijos įvyko maždaug 5 metus prieš nustatant kelių tipų plaučių vėžį. Teoriškai tai reiškia, kad gali būti laiko atrasti žmones, kuriems kyla pavojus susirgti šiomis vėžio formomis, ir galbūt net padėti jų apskritai išvengti.
Wellcome Sangerio instituto Kembridže, Jungtinėje Karalystėje akademikas ir PCAWG narys Peteris Campbellas teigia, kad tyrimu pasiektas vienas svarbus tikslas: atlikus didelio kiekio auglių genomo sekos analizę padaugėjo pacientų, kuriems gali būti nustatyti vėžį sukėlę genetiniai pakitimai – nuo 70 proc. iki 95 proc. Pasak jo, reikia pasiekti tikslą paversti auglių genomo sekos analizę įprasta praktika. Jis teigė, kad tai jau bandoma padaryti keliose šalyse, tarp jų Didžiojoje Britanijoje, Nyderlanduose ir Pietų Korėjoje.
Rezultatai, rezultatai, rezultatai
Įžvalgos – puikus dalykas, bet kaipgi konkreti klinikinė pažanga? Pasak tyrėjų, norint iš genomų sekų prasmingai prognozuoti vėžį reikės palyginti pavyzdžius iš dešimčių tūkstančių pacientų, be to, peržiūrėti jų gydymo būdus ir patikrinti išgyvenusiųjų skaičių. Apdoroti tiek daug informacijos negalėtų jokia viena organizacija. Todėl planuojamas kitas projektas, įtraukiantis keliolikos šalių visame pasaulyje nacionalines paramos agentūras, labdaros organizacijas ir įmones partneres. Projektu žadama iki 2025 m. atlikti genomo sekų analizes 200 000 pacientų.