Новый способ изучения устойчивости к лечению рака дает возможность выявить задействованные генетические механизмы
Новый способ изучения устойчивости к лечению рака дает возможность выявить задействованные генетические механизмы и альтернативные подходы к лечению. Исследование, проведенное под руководством ученых из Медицинского колледжа Бэйлора и опубликованное в журнале Cell Reports, может помочь ученым сделать обоснованные прогнозы о том, какие геномные изменения могут произойти в прогрессирующем раке в зависимости от получаемой терапии, как эти изменения могут повлиять на прогрессирование рака и возможность предотвращения или минимизации исходов при лечении.
"Устойчивость к лечению - большая проблема в раке, поскольку она приводит к наихудшим исходам", - сказал автор соответствующего исследования доктор Чад Крейтон, профессор медицины и содиректор отдела биоинформатики рака во Всестороннем онкологическом центре имени Дэна Л. Дункана в Бэйлоре. "Часто мы не знаем, что сделало опухоль устойчивой. Наш подход - это способ ответить на этот вопрос, поскольку он предоставляет стратегию для определения генов, которые могут быть вовлечены, и может предложить альтернативные терапевтические подходы"
Обычно при изучении генетических изменений, объясняющих рак, исследователи ищут мутации в самих генах. В данном исследовании Крейтон и его коллеги вместо этого проанализировали геномные структурные вариации, которые относятся к изменениям в геноме, изменяющим регуляцию экспрессии генов. Геномные структурные изменения происходят, когда часть ДНК, находящаяся в одной части генома, перемещается в другую часть генома, что нарушает исходные генетические инструкции, закодированные в ДНК.
Нарушение закодированных в ДНК инструкций может изменить экспрессию соседних генов таким образом, что это может привести к заболеванию. Например, некоторые гены, называемые онкогенами, которые способствуют росту рака, обычно выключены. Но если изменить генетические инструкции таким образом, чтобы рядом с геном оказался "выключатель", то онкоген будет включен и будет способствовать росту рака.
В исследовании анализировались различные типы рака, включая рак мочевого пузыря/почек, молочной железы, шейки матки/яичников, центральной нервной системы, колоректальный, головы/шеи, печени/желчных путей, легких, лимфомы, поджелудочной железы, простаты, саркомы, секреторный, кожи, желудка/пищевода, матки и другие. Эти опухоли были профилированы с помощью секвенирования целого генома, чтобы просмотреть последовательность ДНК, и секвенирования РНК, чтобы измерить экспрессию генов, и представляют собой в основном образцы, собранные после лечения пациентов.
"Первоначальное исследование с использованием данных POG570 было сосредоточено в основном на точечных мутациях и небольших мутациях", - сказал Крейтон. "Для текущего исследования мы начали сотрудничество с группой доктора Марко Марра из канадского Центра геномных наук имени Майкла Смита в BC Cancer, которая разработала набор данных POG570, для изучения влияния структурных вариаций генома на регуляцию генов при распространенном раке"
Данные POG570 включали не только геномные данные о прогрессирующем раке, но и информацию о лечении, которое получали многие из пациентов. Взяв во внимание все проанализированные типы рака, команда выявила более 300 основных генов с измененной экспрессией. Команда также изучила общую степень структурных вариаций генома в этих раковых опухолях в связи с терапией. Они хотели лучше понять устойчивость к терапии; как реакция опухоли на лечение может помочь раку выжить.
Например, исследователи обнаружили, что пациенты, получавшие терапию, направленную на повреждение ДНК или деление клеток, имели в среднем большее количество геномных перестроек, которые были связаны с изменением экспрессии генов, связанных с метаболизмом.
"Наши результаты могут помочь определить потенциальные механизмы устойчивости рака к терапии с точки зрения генов, которые могут быть задействованы. Эти гены могут представлять собой потенциальные новые терапевтические мишени при распространенном раке", - сказал Крейтон. "Кроме того, полученные результаты могут предложить комбинации существующих методов лечения, которые ранее не рассматривались".
