Ученые выяснили, почему одинаковые мутации вызывают различные типы рака

Почему изменения определенных генов вызывают рак только в определенных органах человеческого организма? Немецкие ученые продемонстрировали, что клетки, происходящие из разных органов, по-разному восприимчивы к активирующим мутациям, вызывающим рак. Одна и та же мутация в клетках-предшественниках поджелудочной железы или желчных протоков приводит к фундаментальным различным результатам. Команда впервые обнаружила, что тканеспецифичные генетические взаимодействия ответственны за дифференциальную восприимчивость эпителия желчных путей и поджелудочной железы к трансформации онкогенами. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cancer Discovery.

Актуальность вопроса

За последние десятилетия не было достигнуто существенных улучшений в лечении рака поджелудочной железы и желчевыводящих путей, и на сегодняшний день не существует эффективных методов лечения. 

«Ситуация с пациентами с раком поджелудочной железы и внепеченочных желчных протоков по-прежнему очень удручающая, и примерно только 10% пациентов выживают в течение пяти лет», — заявил профессор Дитер Заур (Dieter Saur). «Чтобы открыть новые терапевтические стратегии, улучшающие прогноз у этих пациентов, важно понять фундаментальные генетические сети и взаимодействия, которые управляют этими опухолями тканеспецифичным образом. Это позволит в будущем проводить высокоточные молекулярные вмешательства».

Материалы и результаты исследования

Исследовательская группа изучила развитие рака желчевыводящих путей и поджелудочной железы у мышей, заменив нормальные онкогены PIK3CA и KRAS версией, содержащей мутацию, идентичную мутации при раке человека. Экспрессия этих онкогенов в общих клетках-предшественниках внепеченочного желчного протока и поджелудочной железы приводила к совершенно разным результатам. У мышей с мутированным геном PI3K развился в основном рак желчевыводящих путей, у мышей с мутированным геном KRAS развился рак поджелудочной железы.

Это было неожиданно, поскольку оба гена мутируют в обоих типах рака человека. Последующие анализы выявили фундаментальные генетические процессы, лежащие в основе дифференциальной чувствительности различных типов тканей к онкогенной трансформации.

Обсуждение результатов исследования

«Наши результаты являются важным шагом к решению одной из самых больших загадок в онкологии: почему изменения определенных генов вызывают рак только в определенных органах?» — спрашивает Кьяра Фалькомата (Chiara Falcomatà), автор исследования. «Наши исследования на мышах показали, как гены взаимодействуют, вызывая рак в различных органах. Мы определили порядок, в котором они происходят во время прогрессирования опухоли, и молекулярные процессы, как они превращают нормальные клетки в угрожающие раковые заболевания. Такие процессы являются потенциальными целями для новых методов лечения».

У мышей исследователи обнаружили поэтапный процесс генетических изменений, которые приводят к развитию этих типов рака. Некоторые взаимодействующие генетические события активируют сигнальный путь PI3K, делая их злокачественными. Другие разрушают регуляторные белки, инактивируя их способность подавлять прогрессирование рака.

Практическая значимость работы

Новые результаты могут послужить руководством для более точного принятия терапевтических решений. 

«Понимание генетических взаимодействий при различных типах рака поможет более точно принимать терапевтические решения в будущем», — считает профессор Гюнтер Шнайдер (Günter Schneider). «Наша способность создавать специфические генетические изменения у мышей позволяет изучать функцию раковых генов и моделировать конкретные подтипы рака. Такие модели мышей также бесценны для тестирования противоопухолевых препаратов перед их использованием в клинических испытаниях».

«Мы показали, что функция онкогена различна в зависимости от типа ткани и того, какие другие гены изменены», — говорит Роланд Рад (Roland Rad). «Эти онкогены должны захватить внутреннюю сигнальную сеть определенной ткани, чтобы вызвать развитие рака. Интересно, что такие сети существуют только в определенных типах тканей, что делает их восприимчивыми к развитию рака».

Эти результаты имеют важное значение для терапевтических вмешательств. 

«Концепция о том, что множественные тканеспецифичные генетические взаимодействия приводят к прогрессированию рака, демонстрирует, что ни один ген не может предсказать реакцию рака на определенную терапию», — говорит Саур. «В будущем важно механистически понять тканеспецифические детерминанты терапевтического ответа и резистентности, чтобы вывести прецизионную медицину на новый уровень».

Авторы другого исследования утверждают, что даже временные хромосомные ошибки могут вызвать рак.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram    

Редактор, автор статей.
Врач кардиолог, терапевт в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург
E-mail для связи - info@medicalinsider.ru