Команда ученых из Wellcome Trust Sanger Institute (Великобритания) впервые составила исчерпывающий каталог клеточных генетических мутаций, лежащих в основе канцерогенеза. Был выявлен 21 основной мутационный процесс, стоящий за 30 самыми распространенными видами рака. Как считают авторы, чья работа опубликована 14 августа в журнале Nature, составленная ими карта мутаций раскрывает генетические истоки рака и дает новое понимание причин и путей развития онкологических заболеваний, что может привести к прорыву в их терапии и профилактике.
Авторы работы проанализировали почти пять миллионов клеточных мутаций, выделенных в геномах 7 042 онкологических пациентов, и определили 21 вариант мутационного процесса, оттиск которых присутствует в том или ином количестве в геномах всех 30 типов злокачественных опухолей.
Было установлено, что разным видам рака соответствует различное число таких вариаций. К примеру, в основе развития рака яичников лежат два мутационных процесса, а за раком печени стоит шесть таких процессов. При этом некоторые мутационные варианты соответствуют сразу нескольким видам рака, а некоторые характерны только для одного. Например, вариант, связанный с мутацией в генах BRCA1 и BRCA2, повышающих риск рака молочной железы, также лежит в основе рака яичников и поджелудочной железы. Из 30 типов злокачественных новообразований 25 оказались связаны с возрастными мутационными процессами. Все это отражает сложность биологических процессов, происходящих во время канцерогенеза, отмечают авторы.
Еще одним открытием, сделанным в ходе исследования, стало обнаружение того факта, что более чем половина видов онкологических заболеваний связана с противовирусными ферментами APOBEC. Мутагенная активность этих вырабатываемых иммунной системой белков, защищающих клетки от вирусов, была выявлена совсем недавно. Как предполагают авторы, в процессе активации в ответ на вирусную инфекцию ферменты APOBEC повреждают геном, вызывая ведущие к раку мутации ДНК.
Ранее та же группа описала выявленный ею феномен — при раке молочной железы огромное количество мутаций происходит на относительно небольшом участке генома. В ходе этого исследования ими было установлено, что этот эффект, названный авторами катаэгис (kataegis), от греческого слова «буря», присутствует при большинстве видов рака. Авторы предполагают, что триггером, запускающим этот процесс гипермутации, является как раз активация ферментов APOBEC в ответ на вирус.
«Мы фактически провели археологические раскопки и раскрыли те подземные ходы, по которым идет скрытая до поры до времени подготовка к развитию злокачественного процесса, — считает лидер группы, директор Wellcome Trust Sanger Institute, профессор сэр Майк Стрэттон (Mike Stratton). — Этот каталог мутационных вариаций и глубокий взгляд на биологические процессы, лежащие в их основе, позволяет значительно продвинуться в понимании канцерогенеза, что, безусловно, окажет мощное влияние на стратегии профилактики и лечения онкологических заболеваний».
