Молекулярно-биологические подходы к идентификации групп онкологического риска
Залогом успешного лечения онкологических заболеваний является их своевременная диагностика.
Существующие методы скрининга обладают достаточно высокой эффективностью; однако по целому ряду причин их регулярное использование в полном масштабе (т. е. на всей человеческой популяции) представляется весьма затруднительным.
Фокусирование диагностических мероприятий на так называемых группах онкологического риска признается разумным компромиссом, обеспечивающим сфокусированность превентивных усилий именно на тех индивидуумах, которые в них больше всего нуждаются.
Поэтому разработка научно обоснованных подходов к формированию подобных групп представляется исключительно важной задачей.
Вирусная теория рака длительное время доминировала среди остальных онкологических гипотез. Однако эксперименты конца 1970-х гг. убедительно доказали, что вирусы не имеют никакого отношения к этиологии подавляющего большинства типов опухолей у человека. Тем не менее последующие 20 лет выявили ряд исключений из этого правила.
В частности, к настоящему моменту научно подтверждены ассоциации между вирусами папилломы человека и раком шейки матки, вирусом Эпштейна-Барр и некоторыми видами лимфом и назофарингеальных карцином, вирусами гепатита и раком печени и т. д. Наибольшей практической значимостью обладают исследования последнего десятилетия, установившие причастность вируса папилломы человека (ВПЧ) к возникновению рака гениталий.
Папилломавирусы представляются основным этиологическим агентом рака шейки матки — наиболее частой опухоли репродуктивного тракта у женщин. Встречаемость бессимптомной ВПЧ-инфекции исключительно высока: около 30% здоровых посетительниц гинекологических консультаций инфицированы папилломавирусами. Однако онкологическую опасность представляет не носительство как таковое, а хронизация этого процесса, наблюдающаяся несколько реже — примерно у 10-20% женщин.
ВПЧ-тестирование имеет чрезвычайную социальную значимость, так как позволяет надежно выделить группы высокого риска рака шейки матки. Известно, что для данного заболевания характерна строгая стадийность развития, при этом возникновению злокачественной опухоли предшествует относительно длительный этап предракового поражения.
Следовательно, выявление групп с онкологической предрасположенностью, которое позволяет сконцентрировать клинические превентивные мероприятия на относительно узких группах пациенток, может существенно увеличить эффективность выявления опухолей шейки матки на ранних, дозлокачественных стадиях.
Достоверным методом диагностики ВПЧ-инфекций является полимеразная цепная реакция (ПЦР). Обследование на присутствие ВПЧ в урогенитальном тракте рутинно применяется многими учреждениями акушерско-гинекологического профиля.
Генетическое исследование при подозрении на наследственный опухолевый синдром начинается со сбора онкологического анамнеза, при этом первостепенное внимание уделяется случаям злокачественных заболеваний у кровных родственников. В результате составляют родословные, позволяющие с той или иной степенью вероятности заподозрить или отвергнуть наследственную патологию, принимая во внимание нозологические формы онкологических заболеваний, возраст возникновения патологии, наличие первично-множественных форм опухолей.
Следующим, решающим этапом является лабораторная диагностика — главным образом исследование дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Она позволяет установить наличие определенных мутаций в генотипе пациента, а также членов его семьи. Если ответ положительный, то носителям мутаций назначается дополнительное клиническое обследование на предмет обнаружения новых опухолей; они получают настойчивые рекомендации в отношении режима дальнейших профилактических осмотров, а также стиля жизни; иногда подвергаются превентивному лечению.
Упомянутые выше наследственные мутации, безусловно, относятся к патологическим состояниям генома. Помимо них онкологическую предрасположенность могут модифицировать не только генетические повреждения, но и вариации в пределах нормы -аллельные полиморфизмы.
В качестве наиболее наглядного примера можно привести исключительно высокую заболеваемость раком кожи среди европейских иммигрантов в Австралии. В данном случае белый цвет кожных покровов, являясь нормальным наследуемым полиморфным признаком и обеспечивая адекватную приспособленность в странах с низкой солнечной инсоляцией, оказывается онкологически неблагоприятным в австралийских условиях. По-видимому, особенности индивидуального генетического фона играют очень существенную, если не решающую, роль в детерминации онкологического риска.
Однако генетическая конституция человека складывается из тысяч взаимодействующих полиморфных аллелей, при этом каждый полиморфизм по отдельности обладает лишь весьма умеренным эффектом. Поэтому роль нормальных вариаций генома в патологии с трудом поддается изучению, а результаты отдельных работ отличаются плохой воспроизводимостью.
В настоящее время идентифицированы десятки полиморфных генов-кандидатов, которые могут принимать участие в формировании онкологического риска. К ним относятся представители семейств цитохромов, глутатионтрансфераз, ацетилтрансфераз, некоторые онкогены и антионкогены, участники гормонального метаболизма и т. д. (табл. 6).
Таблица 6. Полиморфные гены с предполагаемой ролью в детерминации онкологического риска
Диагностические и прогностические молекулярные маркеры в онкологии, стратегия выбора и методы анализа
К настоящему времени молекулярная онкология предоставила врачам около 400 новых диагностических и прогностических показателей, которые используются или испытываются в клинической практике. Некоторые тесты уже получили обязательный статус.
Ключевым моментом в привлечении молекулярной диагностики в онкогематологию явилось бурное развитие пересадок костного мозга. Для успешных трансплантаций потребовался целый комплекс лабораторных мероприятий: HLA-генотипирование, методы генетического мониторинга клеточных клонов, диагностика цитомегаловирусной инфекции и т. д..
В клинике солидных опухолей наибольшую известность получили молекулярно-биологические тесты на амплификацию онкогенов NMYC и ERBB2. Увеличение числа копий онкогена NMYC зачастую наблюдается у больных нейробластомой и свидетельствует о плохом прогнозе заболевания. Неблагоприятные результаты подобного лабораторного исследования могут свидетельствовать о необходимости увеличить интенсивность терапевтических и диспансерных мероприятий.
Амплификация гена ERBB2 при раке молочной железы имеет более комплексное значение — она является не только прогностическим индикатором, но и указывает на специфический спектр чувствительности опухоли к химиопрепаратам. Более того, в настоящее время ведутся интенсивные клинические испытания специфических ингибиторов данного рецептора — разумеется, подобная терапия представляется оправданной только для ERBB2-положительных неоплазий.
Выбор маркеров для исследования основан на систематическом анализе научных публикаций в области молекулярной и клинической онкологии (PubMed, ASCO, AACR), а также биомедицинских баз данных, описывающих структуру генома и транскриптома человека (ENSEMBL, UCSC), молекулярные механизмы наследственных заболеваний (OMIM, LSDB), генетические нарушения при злокачественных опухолях (ICGC, TCGA, CGP), особенности опухолевого транскриптома (ReMBraNDt, OCELOT и др.) и влияние молекулярных нарушений на течение опухолевого процесса и эффективность противоопухолевого лечения (Broad Institute Cancer Portals, Oncomine).
Исследования проводятся с применением ряда современных молекулярно-биологических методов:
1. С помощью методов прямого секвенирования, фрагментного анализа, рестрикционного анализа и аллель-специфичной ПЦР определяют первичную структуру (нуклеотидную последовательность) ДНК, а также проводят оценку статуса метилирования CpG-островков ДНК, после бисульфитной модификации ДНК или ее обработки метилчувствительными и метилспецифическими рестриктазами.
2. С помощью методов количественной РТ-ПЦР и флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) проводят анализ количества копий фрагментов ДНК, а также выявляют крупные перестройки в ДНК (транслокации, делеции и инсерции).
С помощь метода количественной ПЦР с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) в режиме реального времени осуществляют оценку уровня экспрессии генов по РНК.
Рак или не рак? Болезни груди: классификация и идентификация
Изменения в груди – это далеко не всегда признак развития рака. Не стоит изначально настраиваться на плохой диагноз – для начала следует посетить специалиста.
Изменения в груди, такие как уплотнения, выделения из сосков, изменение формы и боль – повод обратиться в медицинское учреждение. Чтобы выздороветь, вам, возможно, будет достаточно лишь пройти курс лабораторного лечения. А вот постоянное откладывание визита в больницу чревато превращением на первых порах безобидной болезни в онкологическую. Чем дольше вы откладываете консультацию у врача, тем больше разрастается опухоль, а вместе с ней возрастает и необходимость в операции, и сложность ее проведения.
Как правило, с раком груди путают следующие заболевания молочной железы: фиброаденома, мастопатия и внутрипротоковая папиллома.
Фиброаденома
Фиброаденомой называется доброкачественное новообразование в груди. Как правило, она не превращается в рак, однако здесь, как и в любом правиле, есть исключения. Развитие фиброаденомы, как правило, не причиняет ни боли, ни дискомфорта, а обнаруживается она лишь на ощупь.
Опасность:
Единственный вид фиброаденомы, а именно листовидная, может перерасти в злокачественную опухоль.
Лечение:
Небольшие фиброаденомы, по размеру не превышающие 1 см, должны наблюдаться врачом. Если размер опухоли превышает 1,5 см, ее удаляют хирургическим путем. Это актуально и для листовидной фиброаденомы.
Группа риска:
Эта опухоль образуется у девушек в период полового созревания (15–20 лет) и обусловливаются неправильным развитием грудной ткани. Также обследование у маммолога необходимо проходить женщинам, планирующим беременность. В этот период гормональный фон в организме женщины резко меняются, и это может спровоцировать возникновение или резкий рост имеющейся фиброаденомы.
Мастопатия
С этим недугом сталкивается 50% женщин. При мастопатии в груди появляются уплотнения и болевые ощущения, вызванные разрастанием ткани молочной железы. Иногда при мастопатии наблюдаются выделения из сосков мутно-желтого или даже зеленого цвета. Мастопатия – доброкачественная опухоль, которая тем не менее требует немедленного обращения к врачу.
Опасность:
Как правило, заболевание начинается с диффузной мастопатии, которая, однако, может превратиться в узловую, а та, в свою очередь, в рак молочной железы. На появление узловой мастопатии указывают следующие признаки: сильная боль в груди, выделения из сосков, опухолевые образования, которые можно прощупать.
Лечение:
Диффузная мастопатия требует назначения антиоксидантных и гомеопатических препаратов, а также фитотерапии и иногда – гормонального лечения. При узловой мастопатии также возможно медикаментозное лечение, однако чаще необходимо хирургическое вмешаельство.
Группа риска:
Женщины, страдающие от проблем с эндокринной системой и печенью. Женщины, отказавшиеся от кормления грудью, находящиеся в постоянном стрессе или делавшие аборт. Девушки, у которых рано началось половое созревание, а также те, у кого в семье были случаи онкологических заболеваний.
Внутрипротоковая папиллома
Представляет собой разрастания величиной в несколько миллиметров, возникающие внутри молочных протоков грудной железы. Внутрипротоковая папиллома не вызывает боли, однако является причиной выделений из сосков: прозрачных, кровянистых и даже черных.
Опасность:
Внутрипротоковая папиллома часто становится причиной развития злокачественной опухоли.
Лечение:
Опухоль лечится хирургическим вмешательством, никак не изменяющим внешний вид груди.
Группа риска:
Внутрипротоковая папиллома часто возникает у женщин старшего возраста перед менопаузой и указывает на сбои в гормональной системе.