Генная обстановка: редкие опухоли головы и шеи будет легче обнаружить
Ученые выявили около 50 ранее не известных мутаций в генах, которые потенциально могут быть связаны с развитием параганглиом головы и шеи — опухолей, поражающих нейроэндокринную систему. Полученные данные будут полезны при диагностике и разработке новых методов лечения этих новообразований. На основании полученной информации ученые стремятся разработать молекулярную таргетную терапию этих опухолей — подход, при котором используют лекарство, нацеленное строго на пораженные клетки.
Опухоли головы и шеи
Ученые из Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН с коллегами провели генетический анализ параганглиом головы и шеи, чтобы определить специфичные для них мутации.
Авторы исследовали 152 образца опухолей от 140 пациентов, собранных совместно с сотрудниками Национального медицинского исследовательского центра хирургии им. А.В. Вишневского Минздрава. Биологи извлекли ДНК из опухолевых клеток и расшифровали ее последовательность. Затем с помощью биоинформатических программ выявили мутантные гены, определили их функции и оценили возможное участие в перерождении клетки из здоровой в злокачественную. В 30% исследованных опухолей авторы обнаружили 53 потенциально вредные мутации в 36 различных генах.
— Связь большинства обнаруженных мутаций с параганглиомами головы и шеи ранее не была известна. Выявленные генетические варианты могут оказывать негативное влияние на структуру и функцию белков. Предсказанные вредные эффекты этих мутаций предполагают, что они могут быть вовлечены в онкогенез, — рассказала «Известиям» руководитель проекта, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института молекулярной биологии Анастасия Снежкина.
Параганглиомы головы и шеи — редкий тип опухолей, возникающих в нейроэндокринной ткани. Такие новообразования ежегодно диагностируют примерно у одного человека из 30–100 тыс. населения. Обычно их удаляют хирургически, однако подобные операции довольно рискованные. Это связано с тем, что параганглиомы головы и шеи часто располагаются рядом с крупными кровеносными сосудами и черепно-мозговыми нервами, которые можно случайно повредить. Поэтому ученые стремятся разработать молекулярную таргетную терапию этих опухолей — подход, при котором используют лекарство, нацеленное строго на клетки новообразования. Чтобы найти такой препарат, нужно выявить у раковых клеток специфические признаки — биомаркеры. Ими могут служить мутации в генах. Ряд мутаций, характерных для параганглиом головы и шеи, уже известен, однако для точной диагностики и персонализированной терапии их список нужно расширять.
Генные мутации раковых опухолей
По словам авторов, большинство мутантных генов вовлечены в процессы обмена веществ и энергообеспечения клетки, а также в известные сигнальные пути, часто связанные с раком.
— Наше исследование позволило определить генетические нарушения, возникающие при параганглиомах головы и шеи, что важно для разработки новых методов диагностики и лечения этих опухолей. В дальнейшем мы планируем экспериментально проверить, как выявленные нами мутации влияют на клеточные процессы и прогрессирование заболевания, — отметила Анастасия Снежкина.
Ученые расшифровали мутации в уже сформированных опухолях, то есть сосредоточились на исследовании так называемых драйверных мутаций, которые придают онкологическим клеткам преимущества и способствуют их злокачественной природе, рассказал «Известиям» руководитель центра превосходства «Персонифицированная медицина» Казанского (Приволжского) федерального университета, член-корреспондент Академии наук Республики Татарстан Альберт Ризванов. По его словам, именно они служат мишенями для таргетной терапии.
— Например, для поиска ингибиторов рака легкого поиск новых мутаций, которые могут служить мишенями для таргетной терапии, — крайне важная задача. Зная их, врачам будет проще подбирать препараты. В то же время, было бы интересно посмотреть вклад наследственных мутаций, так называемых терминальных, в развитии редких опухолей, — сказал он.
Одно дело — выявить мутацию, а другое дело — доказать, что в ней причина болезни, а это довольно сложно, рассказал «Известиям» старший научный сотрудник Института иммунологии и физиологии Уральского отделения РАН Михаил Болков.
— Для этого используют биоинформатические элементы. Теоретически на выявленные мутации затем можно будет точечно воздействовать. Но сейчас эта работа в самом начале, ученые сняли верхний слой, чтобы посмотреть, что под ним, — сказал эксперт.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences. В работе также принимали участие сотрудники Ульяновского государственного университета и Ульяновского областного клинического онкологического диспансера.