Vysvetlenie: Prečo na génovej mape rakoviny záleží

Nedávno odhalená komplexná mapa presne ukazuje gény, ktorých mutácie vedú k rôznym rakovinám. Pohľad na to, čo celosvetový projekt študoval a zistil, a nádej, ktorú zistenia prinášajú pri liečbe rakoviny.

Výskum sa zameral na oblasti, ktoré riadia zapínanie a vypínanie génov. (Getty Images)

Séria nových článkov v časopise Nature odhalila doteraz najkomplexnejšiu génovú mapu génov, ktorých odchýlky od normálneho správania – mutácie – spúšťajú kaskádu genetického nesprávneho správania, ktoré nakoniec vedie k rakovine. Len hŕstka vodičových mutácií by mohla vysvetliť výskyt veľkého počtu rakovín, uviedli vedci, čím sa zvýšili nádeje, že liečba rakoviny bude bližšie ako kedykoľvek predtým.

Pohľad na to, ako by to mohlo zmeniť prostredie liečby rakoviny:

Aká je nová štúdia, ktorá nadchla onkológov po celom svete?

Ide o významnú medzinárodnú spoluprácu s názvom Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG), v ktorej výskumníci publikovali sériu článkov po analýze 2 658 genómov celej rakoviny a ich zodpovedajúcich normálnych tkanív v 38 typoch nádorov.

Dospeli k záveru, že v priemere rakovinové genómy obsahovali 4-5 riadiacich mutácií pri kombinácii kódujúcich a nekódujúcich genómových prvkov; v približne 5 % prípadov však neboli identifikovaní žiadni vodiči, čo naznačuje, že objavenie vodičov rakoviny ešte nie je úplné.

Ide o doteraz najväčšiu štúdiu genómu primárnej rakoviny. Rôzne druhy rakoviny je potrebné študovať oddelene, pretože rakoviny rôznych častí tela sa často správajú navzájom veľmi odlišne; až tak, že sa často hovorí, že rakovina nie je jedna choroba, ale veľa.

Aký je prelom, ktorý štúdie dosiahli?

Predchádzajúce štúdie sa zamerali na 1 percento genómu, ktoré kóduje proteíny. Pan-Cancer Project oveľa podrobnejšie preskúmal zvyšných 99 percent genómu vrátane kľúčových oblastí, ktoré riadia zapínanie a vypínanie génov. Toto zapínanie a vypínanie génov je najdôležitejším regulačným mechanizmom v tele, aby normálne fungovalo a choroby sa držali na uzde.

Výskumníci identifikovali 16 typov štrukturálnych variačných podpisov v génoch, ktoré nakoniec vedú k rakovine. V jednom článku zo série výskumníci analyzovali 288 457 somatických štrukturálnych variácií v génoch, aby pochopili distribúcie a účinky. Štrukturálne variácie znamenajú deléciu, amplifikáciu alebo reorganizáciu genómových segmentov, ktorých veľkosť sa pohybuje od niekoľkých báz až po celé chromozómy. Bázy sú štruktúrne jednotky génov.

V inom dokumente výskumníci zrekonštruovali životnú históriu a vývoj mutačných procesov a sekvencií mutácií vodičov 38 typov rakoviny. O potrebe to urobiť, Nature hovorí: Rakovinové bunky sú okrem iných faktorov vystavené selektívnym silám formovaným rýchlosťou mutácií a mikroprostredím. Výskumníci PCAWG používajú informácie získané zo sekvenovania celého genómu na presnejšie vymedzenie parametrov, ktoré ovplyvňujú vývoj nádoru a ako formuje genóm rakoviny. Pohľad na rakovinu cez evolučnú šošovku môže poskytnúť kľúče k metastázam a terapeutickej reakcii a rezistencii.

Čo táto štúdia znamená pre liečbu rakoviny na celom svete?

Mutácie identifikované tímom boli katalogizované. Katalóg, ktorý je už dostupný online, umožňuje lekárom a výskumníkom z celého sveta vyhľadať, poradiť sa a nájsť informácie o rakovine daného pacienta. PCAWG objavila príčiny predtým nevysvetliteľných rakovín, presne určila udalosti spôsobujúce rakovinu a zamerala sa na mechanizmy vývoja, čím otvorila nové perspektívy personalizovanej liečby rakoviny, aby narazila na koreň problému.

Rakovina je známa ako choroba nekontrolovaného rastu. Proces rastu, rovnako ako všetky ostatné fyziologické procesy, má genetickú kontrolu, takže rast je samoobmedzujúci. Keď jeden alebo viac génov nefunguje správne, proces rastu sa môže vymknúť spod kontroly. Nielen rakovina, ale existuje mnoho ďalších chorôb s genetickou väzbou v rôznej miere.

Identifikácia a katalogizácia génov je veľmi dôležitým krokom a posunula vedecké chápanie rakoviny a jej genézy o niekoľko skokov vpred. Pokiaľ však ide o vývoj liekov, génové mapovanie je len prvým krokom. Proces vývoja liekov bude musieť teraz začať tak, že farmaceutické spoločnosti najprv identifikujú zlúčeninu (zlúčeniny), ktoré sa zameriavajú na tieto génové mutácie, a potom sa podrobia prísnym klinickým skúškam, aby sa preukázala ich bezpečnosť a účinnosť. Pokrytie všetkých identifikovaných mutácií môže trvať niekoľko desaťročí až niekoľko rokov.

Express Explained je teraz na telegrame. Kliknite tu, aby ste sa pripojili k nášmu kanálu (@ieexplained) a buďte informovaní o najnovších

Je genetická súvislosť s rakovinou dobre preukázaná?

Áno, je. Jednou z takýchto asociácií je napríklad rakovina prsníka s génmi BRCA 1 a BRCA 2; herečka Angelina Jolie, ktorá zistila, že je nositeľkou bývalého génu, sa rozhodla podstúpiť preventívnu dvojitú mastektómiu. Ide o personalizovanú terapiu, kde sa namiesto tradičných toxických liekov, ako je chemoterapia, už používajú lieky špecificky zamerané na delikventnú genetickú mutáciu. Takáto terapia je však stále veľmi nákladná.

V skutočnosti je genetická analýza nádorov už praktizovaným protokolom liečby rakoviny. Dobré laboratórium dokáže analyzovať asi 1000 génov, z ktorých menej ako 200 je zapojených do rôznych druhov rakoviny. Ale čas potrebný na vývoj lieku od identifikácie genetickej mutácie spôsobujúcej rakovinu sa líši. V prípade ALK-1, ktorý bol v rokoch 2006-07 identifikovaný ako riadiaci gén pre 5-7 percent rakoviny pľúc, bol výnimočne krátky. Do roku 2011 mali liek v rukách lekári. Avšak z 200 doteraz známych mutácií spôsobujúcich rakovinu má menej ako 40 v skutočnosti cielený liek.

Nenechajte si ujsť film Vysvetlené: Dlhé čakanie a mnoho zvratov v príbehu odsúdeného Perarivalana z prípadu Rajiv

Aká veľká je rakovinová záťaž?

Rakovina je celosvetovo druhou najčastejšou príčinou úmrtí, pričom každoročne zabíja viac ako 8 miliónov ľudí; Očakáva sa, že výskyt rakoviny sa v nasledujúcich desaťročiach zvýši o viac ako 50 %. Podľa nedávnej správy Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) sa u jedného z 10 Indov počas života vyvinie rakovina a jeden z 15 Indov na rakovinu zomrie.

Severovýchodné štáty, Uttar Pradesh, Radžastan, Západné Bengálsko, Haryana, Gujarat, Kerala, Karnataka a Madhjapradéš zodpovedajú za 44 % rakoviny v Indii, uvádza nedávna analýza publikovaná v The Lancet Global Health, ktorá vyzerala asi na 9,7 mil. úmrtia, ku ktorým došlo v Indii v roku 2017, a tiež skúmali dôvody 486 miliónov DALY (rokov života prispôsobených zdravotnému postihnutiu) v Indii. DALY sú medzinárodnou jednotkou úmrtnosti a zdravotného postihnutia, pokiaľ ide o počet stratených rokov života priemerného človeka v dôsledku smrti a zdravotného postihnutia.

Zdieľajte So Svojimi Priateľmi: