Генетика рака

Генетические исследования при онкологических заболеваниях позволяют оценить риск развития рака, определить тип опухоли и разработать персонализированный подход к лечению.

С помощью генетических исследований при онкологических заболеваниях можно оценить риск развития рака, определить тип опухоли и разработать персонализированный подход к лечению.

• Итак, что такое риск развития рака?

• Какова распространённость онкологических заболеваний?

• Какие виды рака встречаются наиболее часто?

• Когда мы находимся в группе риска?

• Когда следует беспокоиться?

• Что делать, если у нас или у одного из членов семьи диагностирован рак?

• Какая часть онкологических заболеваний обусловлена генетическими факторами?

• Какие виды рака являются наследственными?

• Какие генетические исследования необходимо проводить при онкологических заболеваниях?

• Поддаётся ли рак лечению?

Давайте рассмотрим эти вопросы, которые волнуют многих.

По мере завершения первой четверти XXI века многие представления об онкологических заболеваниях существенно изменились. Рак представляет собой неконтролируемое размножение клеток.

Обычно процесс начинается с одной клетки. Распространённость онкологических заболеваний в обществе составляет почти 20%. Рак может развиться спонтанно даже при отсутствии семейного анамнеза. Каждый день в нашем организме возникают тысячи клеточных ошибок. Если повреждённые клетки восстанавливаются, проблема устраняется. Если этого не происходит, запускается процесс программируемой клеточной гибели (апоптоз), направленный на уничтожение такой клетки. Если же и апоптоз оказывается неэффективным, повреждённая клетка начинает бесконтрольно делиться. В процессе деления эта нестабильная клетка приобретает новые изменения. На самом деле первоначальное нарушение обычно само по себе не вызывает рак. Именно новые изменения, возникающие во время размножения клетки, изменяют её свойства.

Она приобретает такие свойства, как ускоренный рост, способность формировать новые кровеносные сосуды (ангиогенез), прорастать в соседние ткани, продолжать деление несмотря на контакт с другими клетками и, в конечном итоге, распространяться в отдалённые органы (метастазирование). Эти новые клетки имеют генетическую структуру, значительно отличающуюся от исходной повреждённой клетки. Процесс, начинающийся с одной клетки, постепенно выходит из-под контроля. Этим процессом управляют тысячи генов. Гены, отвечающие за различные этапы клеточного деления, гены, связанные с апоптозом, гены, регулирующие взаимодействие между клетками, гены роста и развития, гены, подавляющие рост, механизмы регуляции экспрессии генов, а также гены иммунной системы… Одним словом, наш организм не беззащитен. Он обладает очень мощной системой защиты.

Онкологические заболевания занимают второе место среди причин смертности как в нашей стране, так и во всём мире. Каждая пятая смерть в нашей стране связана с онкологическими заболеваниями. Почти треть случаев смерти от рака напрямую связана с образом жизни, привычками и питанием. К таким факторам относятся:

• Употребление табака

• Избыточная масса тела

• Недостаточное употребление фруктов и овощей

• Недостаточная физическая активность

• Употребление алкоголя

Курение является причиной 22% смертей от онкологических заболеваний. Инфекции вирусами гепатита и ВПЧ связаны примерно с 25% случаев рака в развивающихся странах. Частота онкологических заболеваний увеличивается с возрастом. У мужчин наиболее распространены рак лёгкого, рак предстательной железы и колоректальный рак, а у женщин — рак молочной железы, рак щитовидной железы и колоректальный рак.

А какова роль генетических факторов?

Почему не каждый курильщик заболевает раком лёгкого? Почему результаты лечения различаются у разных пациентов с онкологическими заболеваниями? Можно ли пройти генетическое обследование на риск развития рака?

Прежде всего следует помнить: все виды рака имеют генетическую природу. Неконтролируемое деление клеток означает наличие генетических нарушений. Однако при наследственных формах рака предрасполагающий генетический вариант передаётся нам от родителей.

Для чего используются генетические исследования при онкологических заболеваниях?

Генетические исследования при онкологических заболеваниях позволяют:

• Оценить риск развития рака

• Определить тип опухоли

• Разработать персонализированный подход к лечению

• Получить информацию о возможном ответе опухоли на лечение

• Выявить родственников, входящих в группу риска, на основании результатов исследования и семейного анамнеза

По мере развития технологий наши возможности ранней диагностики, персонализированного планирования лечения, снижения побочных эффектов терапии и сохранения качества жизни пациентов значительно расширяются. Наши знания в области генетики сегодня существенно отличаются от тех, что были десять лет назад. Одной из важнейших целей будущего является предотвращение развития рака ещё до его возникновения.

Почему эти исследования так важны?

Мы знаем, что некоторые люди могут сказать:

• Что изменится, если я узнаю, что у меня будет рак?

• Я потеряю душевное спокойствие.

• Всё равно ничего нельзя сделать.

• Лучше не знать, чтобы не переживать.

• Если мне скажут, что риск высокий, это испортит мне жизнь.

• Я не хочу этого знать.

Цель этой статьи — объяснить, почему знать действительно важно.

Если обнаружен генетический вариант, связанный с раком, означает ли это, что рак обязательно разовьётся?

Следует помнить, что здоровые клетки превращаются в опухолевые только в результате генетических изменений. Любое онкологическое заболевание связано с одним или несколькими генетическими изменениями. Однако примерно в 10–15% случаев онкологических заболеваний предрасположенность к раку наследуется от родителей через яйцеклетку или сперматозоид. Такие формы называются наследственными (семейными) онкологическими заболеваниями.

Обнаружение генетического варианта, связанного с раком, нельзя игнорировать. Однако наличие такого варианта не означает, что заболевание обязательно разовьётся. Уровень риска зависит от того, какой именно ген изменён и какой вариант выявлен. Например, если вам сообщают, что риск составляет 50%, эта оценка основана на научных исследованиях и клинических данных, относящихся именно к данному гену.

Что делать человеку, у которого выявлен такой вариант?

Информация, полученная от вашего врача, имеет решающее значение. Некоторые генетические варианты создают риск уже в молодом возрасте, тогда как другие проявляют своё влияние значительно позже. Врач подробно изучит семейный анамнез, определит поражённый ген, при необходимости назначит обследование родственникам и оценит биологические механизмы заболевания. После этого составляется программа наблюдения, включающая метод обследования, его периодичность и возраст начала скрининга.

На основании полученных результатов разрабатывается план наблюдения для всей семьи. Некоторым людям требуется начать обследования в раннем возрасте, другим — только в среднем возрасте. Подробное генетическое консультирование является обязательной частью этого процесса.

Каждый человек наследует две копии каждого гена — одну от матери и одну от отца. При наследственных формах рака один изменённый вариант наследуется от одного из родителей, а заболевание развивается только после возникновения второго изменения во второй копии того же гена. Это называется «гипотезой двух ударов» (two-hit hypothesis). Не у каждого носителя наследственного варианта развивается рак. Если второе изменение не возникает или появляется лишь в очень позднем возрасте, заболевание может никогда не развиться.

Существуют гены и генетические варианты, которые вызывают особую настороженность, поскольку связаны с очень высоким риском. После анализа данных популяционных исследований каждому человеку подробно объясняется уровень его индивидуального риска.

Если у вас отсутствует известный семейный генетический вариант, риск развития онкологического заболевания снижается до уровня общей популяции. Однако спорадические (ненаследственные) формы рака продолжают существовать, поэтому регулярные профилактические обследования, рекомендованные для населения, по-прежнему необходимы.

Если в семье не было возможности обследовать родственника с онкологическим заболеванием и при проведении панели наследственного рака генетический вариант не был обнаружен, риск значительно снижается, но полностью не исключается. Функции тысяч генов ещё не изучены. Поэтому людям, в семьях которых несколько родственников болели раком, особенно если заболевание было диагностировано до 50-летнего возраста, следует сохранять настороженность.

Что такое NGS (секвенирование нового поколения)?
 

NGS (Next Generation Sequencing) — это технология секвенирования нового поколения. За последнее десятилетие её эффективность значительно возросла. Ранее эта технология была очень дорогостоящей, однако сегодня она стала значительно доступнее. При использовании данного метода из образца выделяется ДНК, затем она фрагментируется, подготавливаются библиотеки ДНК, после чего последовательности считываются специальными приборами. Это позволяет выявлять даже генетические изменения, присутствующие в очень небольшом количестве клеток. В настоящее время именно эта технология является предпочтительным методом при проведении генетических исследований в онкологии.

Могу ли я передать обнаруженный у меня генетический вариант своему ребёнку?

Да. Вероятность передачи ребёнку генетического варианта составляет 50%. Благодаря современным технологиям, если вы являетесь носителем генетического варианта, связанного с раком, и не хотите передавать его своим детям, можно воспользоваться методом экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и выбрать эмбрионы, не имеющие данного генетического варианта.

Сегодня генетические исследования при онкологических заболеваниях всё чаще рекомендуются даже людям, у которых отсутствует семейный анамнез рака.

Для чего используются генетические исследования при онкологических заболеваниях?

Исследования для выявления наследственных форм рака:
Эти исследования выполняются по образцу крови, взятому в пробирку с фиолетовой крышкой. Из образца выделяется ДНК для поиска генетических вариантов, связанных с наследственными формами рака, которые составляют около 10–15% всех онкологических заболеваний. Раннее выявление таких вариантов может спасти жизнь. Интерпретация результатов должна проводиться опытными специалистами в области медицинской генетики.

Генетические исследования ткани опухоли:
Эти исследования используются как для уточнения диагноза, так и для выбора наиболее эффективной тактики лечения. Они позволяют определить наиболее подходящие методы терапии, включая таргетную терапию, иммунотерапию и лучевую терапию. К ним относятся:

• Исследования, направленные на поиск известных мутаций (например, KRAS при колоректальном раке или ALK при раке лёгкого)

• Комплексное генетическое профилирование опухоли, позволяющее выявлять генетические изменения независимо от типа опухоли.

Жидкостная биопсия:
Если невозможно получить образец ткани опухоли или появились новые метастазы, из крови пациента можно определить фрагменты опухолевой ДНК. Этот метод является технически сложным и требует использования специальных пробирок и максимально быстрой доставки материала в лабораторию.

Существуют ли особенности, отличающие наследственные формы рака от спорадических?
 

Заподозрить наследственную форму рака можно в следующих случаях:

• Наличие онкологических заболеваний у членов семьи

• Развитие рака в молодом возрасте

• Возникновение нескольких различных видов рака у одного человека

• Наличие нескольких опухолей в одном органе

• Развитие онкологического заболевания у человека пола, для которого данный вид рака встречается редко

• Редкий гистологический тип опухоли

Однако ни один из этих признаков не является абсолютным критерием.

Следует ли проходить генетическое исследование, если в семье не было случаев рака?

Да, особенно сейчас, когда всё шире рекомендуются расширенные программы генетического скрининга. При этом правильная интерпретация результатов не менее важна, чем само исследование, и должна выполняться опытными специалистами. Генетическое консультирование является обязательным этапом для определения дальнейшего наблюдения в соответствии с полученными результатами.

Патология и генетика

Патология и генетика являются неразделимыми направлениями при исследовании опухолей. При подозрении на опухоль образец ткани направляется в патологоанатомическую лабораторию для гистопатологического исследования. В некоторых случаях требуется проведение специальных методов окрашивания или молекулярно-генетических исследований (FISH или других молекулярных методов).

Для правильной интерпретации результатов генетических исследований крайне важно точно определить участок опухоли и процент опухолевых клеток в исследуемом материале. Поэтому тесное взаимодействие между отделениями патологии и медицинской генетики имеет решающее значение.

В Intergen патологоанатомические и генетические исследования выполняются и оцениваются совместно с 2010 года.