🧬 Новый генетический инструмент раскрывает скрытые мутации, способные запускать рак

Учёные из Института Сэнгера (Wellcome Sanger Institute) совместно с исследовательской программой TwinsUK при Королевском колледже Лондона (King’s College London) усовершенствовали метод секвенирования ДНК, который позволяет с беспрецедентной точностью выявлять скрытые мутации в здоровых тканях.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Работа открывает путь к более глубокому пониманию того, как мутации накапливаются с возрастом и каким образом они могут запускать развитие рака.

---

Как работает улучшенный NanoSeq

Разработанная технология, называемая NanoSeq, позволяет выявлять так называемые соматические мутации — изменения ДНК, которые возникают спонтанно в клетках организма в течение жизни.

Большинство таких мутаций безвредны, но некоторые дают клеткам преимущество в росте и могут формировать «клоны» — группы клеток с одинаковыми изменениями, которые в перспективе могут стать первой стадией опухолевого процесса.

Ранее учёные могли надёжно обнаруживать мутации только в опухолях. В нормальных тканях это было почти невозможно — уровень ошибок стандартных методов слишком высок.

Теперь исследователи доработали NanoSeq, чтобы он мог точно измерять частоту мутаций, определять их характер и выявлять ключевые «драйверные» гены в любой ткани, даже при неинвазивных анализах.

---

Самое масштабное исследование на сегодняшний день

В рамках работы учёные проанализировали мазки со слизистой щёки и образцы крови более чем у 1000 добровольцев в возрасте от 21 до 91 года. В исследовании участвовали курильщики и некурящие, люди с разными привычками и образом жизни.

В клетках слизистой исследователи нашли более 340 000 мутаций, включая 62 000 в генах, связанных с развитием рака.

Особенно часто изменения затрагивали 49 генов, которые обеспечивают клеткам преимущество в росте — среди них известные онкогены, например TP53.

---

Подписи возраста, табака и алкоголя

Анализ мутационных «подписей» показал характерные паттерны ДНК-повреждений:

• Курение связано с ростом числа мутаций в гене NOTCH1 и активным размножением мутировавших клонов;
• Злоупотребление алкоголем оставляло особый тип повреждений генома;
• Возрастные мутации накапливались предсказуемо, отражая биологическое старение.

Большинство изменённых клеток, однако, не продолжают бесконтрольно расти, что говорит о существовании защитных механизмов организма.

---

Значение для ранней диагностики и профилактики

«Мы впервые смогли увидеть, как мутации накапливаются в здоровых тканях человека, — отмечает доктор Эндрю Лоусон (Andrew Lawson) из Института Сэнгера. — Теперь мы можем изучать самые ранние шаги развития рака и влияние мутаций на старение и болезни».

Его коллега доктор Федерико Абаскаль (Federico Abascal) добавляет:

«Мы создали карту накопления мутаций под влиянием возраста, курения, алкоголя и других факторов. В будущем такие «мутационные ландшафты» смогут стать измеримыми индикаторами риска рака».

По словам доктора Иниго Мартинкорены (Iñigo Martincorena), старшего автора работы, технология может стать инструментом профилактики:

«NanoSeq позволяет напрямую измерять генетические последствия образа жизни. Это поможет понять, какие факторы действительно канцерогенны, и ускорит поиск лекарств, предотвращающих рак».

---

Кратко

• Учёные улучшили метод NanoSeq, позволяющий выявлять мутации в здоровых тканях.
• В исследовании более 1000 участников выявлено сотни тысяч изменений ДНК.
• Обнаружены характерные мутационные подписи, связанные с возрастом, курением и алкоголем.
• Большинство мутировавших клеток не становятся раковыми, но часть может запускать опухолевый рост.
• Новый инструмент даёт возможность оценивать индивидуальные генетические риски и факторы среды, влияющие на здоровье.

---

Литература:
Iñigo Martincorena, Somatic mutation and selection at population scale, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09584-w. www.nature.com/articles/s41586-025-09584-w