Vysvětleno: Proč na mapě genů rakoviny záleží

Nedávno odhalená komplexní mapa přesně ukazuje geny, jejichž mutace vedou k různým druhům rakoviny. Pohled na to, co globální projekt studoval a našel, a naději, kterou zjištění vkládají do léčby rakoviny.

Výzkum se zaměřil na oblasti, které řídí zapínání a vypínání genů. (Getty Images)

Série nových článků v časopise Nature odhalila dosud nejkomplexnější genovou mapu genů, jejichž odchylky od normálního chování – mutace – spouštějí kaskádu genetického špatného chování, které nakonec vede k rakovině. Jen hrstka řidičských mutací by mohla vysvětlit výskyt velkého počtu rakovin, řekli vědci, což zvyšuje naději, že léčba rakoviny bude blíže než kdy jindy.

Podívejte se, jak by to mohlo změnit prostředí léčby rakoviny:

Jaká je nová studie, která nadchla onkology po celém světě?

Jde o významnou mezinárodní spolupráci nazvanou Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG), ve které výzkumníci publikovali sérii článků po analýze 2 658 genomů celé rakoviny a jejich odpovídajících normálních tkání napříč 38 typy nádorů.

Došli k závěru, že v průměru rakovinné genomy obsahovaly 4-5 řidičských mutací při kombinaci kódujících a nekódujících genomických prvků; v přibližně 5 % případů však nebyli identifikováni žádní řidiči, což naznačuje, že odhalení řidičů rakoviny ještě není úplné.

Jedná se o dosud největší genomovou studii primární rakoviny. Různé druhy rakoviny je třeba studovat odděleně, protože rakoviny různých částí těla se často chovají navzájem velmi odlišně; natolik, že se často říká, že rakovina není jedna nemoc, ale mnoho.

Jaký je průlom, kterého studie dosáhly?

Předchozí studie se zaměřovaly na 1 procento genomu, které kóduje proteiny. Pan-Cancer Project prozkoumal podstatně podrobněji zbývajících 99 procent genomu, včetně klíčových oblastí, které řídí zapínání a vypínání genů. Toto zapínání a vypínání genů je nejdůležitějším regulačním mechanismem v těle, aby normálně fungovalo a nemoci byly drženy na uzdě.

Vědci identifikovali 16 typů strukturních variačních podpisů v genech, které nakonec vedly k rakovině. V jednom článku ze série vědci analyzovali 288 457 somatických strukturálních variací v genech, aby pochopili distribuce a účinky. Strukturální variace znamenají deleci, amplifikaci nebo reorganizaci genomových segmentů, které se pohybují ve velikosti od několika bází až po celé chromozomy. Báze jsou strukturní jednotky genů.

V jiném článku vědci rekonstruovali životní historii a vývoj mutačních procesů a sekvencí mutačních ovladačů 38 typů rakoviny. O potřebě toho, Nature říká: Rakovinné buňky podléhají selektivním silám utvářeným mimo jiné mírou mutací a mikroprostředím. Výzkumníci PCAWG využívají informace získané ze sekvenování celého genomu k přesnějšímu vymezení parametrů, které ovlivňují evoluci nádoru, a jak utváří genom rakoviny. Pohled na rakovinu evoluční optikou může poskytnout vodítko pro metastázy a terapeutickou odpověď a rezistenci.

Co tato studie znamená pro léčbu rakoviny po celém světě?

Mutace identifikované týmem byly katalogizovány. Katalog, který je již dostupný online, umožňuje lékařům a výzkumníkům z celého světa vyhledávat, konzultovat a nacházet informace o rakovině daného pacienta. PCAWG objevila příčiny dříve nevysvětlitelných druhů rakoviny, přesně určila události způsobující rakovinu a zaměřila se na mechanismy vývoje, čímž otevřela nové perspektivy personalizované léčby rakoviny, aby udeřila na kořen problému.

Rakovina je známá jako nemoc nekontrolovaného růstu. Růstový proces, stejně jako všechny ostatní fyziologické procesy, má genetickou kontrolu, takže růst je samoomezující. Když jeden nebo více genů nefunguje správně, proces růstu se může vymknout z rukou. Nejen rakovina, existuje mnoho dalších nemocí s genetickou vazbou v různé míře.

Identifikace a katalogizace genů je velmi zásadním krokem a posunula vědecké chápání rakoviny a její geneze o několik skoků kupředu. Pokud jde o vývoj léků, je však mapování genů pouze prvním krokem. Proces vývoje léků bude nyní muset začít s tím, že farmaceutické společnosti nejprve identifikují sloučeninu (sloučeniny), které se zaměřují na tyto genové mutace, a poté budou podrobeny přísným klinickým testům, aby se prokázala jejich bezpečnost a účinnost. Pokrytí všech identifikovaných mutací může trvat několik desetiletí až několik let.

Express Explained je nyní na telegramu. Klikněte zde, abyste se připojili k našemu kanálu (@ieexplained) a zůstaňte informováni o nejnovějších

Je genetická souvislost s rakovinou dobře prokázaná?

Ano to je. Jednou takovou asociací je například rakovina prsu s geny BRCA 1 a BRCA 2; herečka Angelina Jolie, která zjistila, že je nositelkou bývalého genu, se rozhodla podstoupit preventivní dvojitou mastektomii. Jedná se o personalizovanou terapii, kde se místo tradičních toxických léků, jako je chemoterapie, již používají léky, které se specificky zaměřují na delikventní genetickou mutaci. Taková terapie však zůstává velmi nákladná.

Ve skutečnosti je genetická analýza nádorů již praktikovaným protokolem léčby rakoviny. Dobrá laboratoř dokáže analyzovat asi 1000 genů, z nichž méně než 200 se podílí na různých druzích rakoviny. Ale čas potřebný k vývoji léku od identifikace genetické mutace způsobující rakovinu se liší. V případě ALK-1, který byl v letech 2006-07 identifikován jako řídící gen pro 5-7 procent rakoviny plic, byl výjimečně krátký. V roce 2011 měli lékaři lék v rukou. Z 200 dosud známých rakovinotvorných mutací však méně než 40 skutečně má cílený lék.

Nenechte si ujít Vysvětlené: Dlouhé čekání a mnoho zvratů v příběhu odsouzeného Perarivalana z případu Rajiv

Jak velká je rakovinová zátěž?

Rakovina je celosvětově druhou nejčastější příčinou úmrtí, každoročně zabíjí více než 8 milionů lidí; Očekává se, že výskyt rakoviny v příštích desetiletích vzroste o více než 50 %. Podle nedávné zprávy Světové zdravotnické organizace (WHO) se u jednoho z 10 Indů během života vyvine rakovina a jeden z 15 Indů na rakovinu zemře.

Severovýchodní státy, Uttar Pradesh, Rádžasthán, Západní Bengálsko, Haryana, Gujarat, Kerala, Karnataka a Madhjapradéš představují 44 % rakoviny v Indii, uvádí nedávná analýza publikovaná v The Lancet Global Health, která vypadala asi na 9,7 milionů. úmrtí, ke kterým došlo v Indii v roce 2017, a také zkoumali důvody 486 milionů DALY (lety života upraveného pro zdravotní postižení) v Indii. DALY jsou mezinárodní jednotkou smrti a invalidity, pokud jde o počet let života ztracených průměrným člověkem v důsledku smrti a invalidity.

Sdílej Se Svými Přáteli: