Кошмар перед новым годом: что нужно знать про рак

По данным Всемирной организации здравоохранения, за 2012 год в Европе, СНГ, Прибалтике, Турции и Израиле среди всех причин смерти рак составлял 22 %. По количеству летальных исходов этот мрачный рекорд могут побить разве что сердечно-сосудистые заболевания. Эта страшная статистика широко известна.

Тема онкологических заболеваний — одна из самых горячих в науке. Эту область изучают клеточные биологи, генетики, молекулярные биологи, биоинформатики и даже экологи. Абитуриенты, студенты биологических и медицинских факультетов, а также некоторые великие ученые по-прежнему мечтают найти «лекарство от рака». The game is on.

Мир замер в ожидании спасительного решения. Ученые уже включили бензопилу CRISPR/Cas9, и анализируют ДНК опухолей. То тут, то там возникают новые препараты. Тем обиднее за Оливера Сакса, известного нейробиолога и популяризатора науки, погибшего от неоперабельной или метастазирующей меланомы всего за три месяца до регистрации эффективного лекарства от этого агрессивного вида рака.

Дьявол в мелочах

Исследовать ДНК злокачественных образований можно на разных этапах профилактики или лечения болезни. Представим себе кого-то, кто заботится о здоровье и знает историю своей семьи. Этого человека беспокоит, что его дед по материнской линии умер от рака прямой кишки, а у его матери подозрение на рак поджелудочной железы. При этом его отец здоров. Нашему герою интересно, кто внес основной вклад в генетический материал, связанный с работой его пищеварительной системы, и как ему планировать свою жизнь в долгосрочной перспективе.

Если на этом этапе наш герой сделает специальный анализ ДНК, в лаборатории изучат определенные участки его генома и сравнят их с типичными. Здесь возможно несколько вариантов развития событий: в ассоциированных с болезнью локусах обнаружат либо мутации, либо безопасные или ассоциированные с патологией изменения. Ассоциация с патологией означает, что в мировых генетических базах данных зарегистрировано определенное число статистически важных случаев заболевания конкретным видом рака при выявлении аналогичной мутации. Онкологические заболевания относят к мультифакториальным: обычно их развитие обусловлено одновременными мутациями в разных генах. Однако в отдельных видах рака существуют особые гены, предопределяющие исход болезни для каждого второго случая. Избежать ложноположительных или ложноотрицательных результатов нельзя. Поскольку во все сложные биологические процессы, к которым относится и канцерогенез, почти всегда вовлечен не один ген, а несколько, результат анализа (то есть вывод о предрасположенности к заболеванию) носит вероятностный характер.

Отбор локусов ДНК для анализа — отдельная большая задача, ведь нужно тщательно выбрать фрагменты, достоверно ассоциированные с заболеванием. В целом, существует довольно много исследований по анализу ассоциаций между мутациями и заболеваниями, однако нередко найденные ассоциации ложноположительные.Это связано с исследованием геномов людей преимущественно европеоидной расы, что серьезно мешает сделать персонализированную медицину общедоступной в ближайшее время.

Безусловно, прогноз на основе генетического анализа на мутации вырисовывается пессимистичный. Но не следует воспринимать его как приговор — пусть это будет мотивацией для пересмотра своего образа жизни. При этом нужно обязательно проходить регулярные обследования для выявления возможных патологий и сообщать о результатах анализа врачу. Впрочем, «провериться» необходимо и тем, у кого не было обнаружено онкогенных мутаций.

Внимание к женской груди

Для примера рассмотрим рак молочной железы. Девушкам и женщинам, близкие родственницы которых сталкивались с этой патологией, обязательно к прохождению исследование генов BRCA1 и BRCA2. Пациенткам с недавно диагностированным раком молочной железы это также рекомендовано для выбора лечения. Женщинам от 40 лет и старше необходимо пройти обследование, а также каждый год делать маммографию.

Немного молекулярной биологии, чтобы понять, что именно происходит, когда в гене есть мутация. Для примера возьмем знакомый BRCA1 (сокращение от «breast cancer»). Исходно это ген-супрессор опухоли, который синтезирует белок, отвечающий за репарацию, т.е. «починку» ДНК. Если исправить химические повреждения в молекулах невозможно, то гены BRCA1 подключают другие белки. Так запускается процесс клеточной смерти, и клетка с нарушенной ДНК уничтожается. Вот как это работает: у женщины есть две копии гена BRCA1 (одна от мамы, одна от папы), и даже если функционирующей окажется только одна из них, белок будет вырабатываться. Он-то как раз и восстанавливает ДНК при нарушениях. Если же поломаны обе копии гена, то BRCA1 перестает нормально функционировать и чинить ДНК. В таком случае риск рака груди очень высок.

Смотрите глубже

Теперь рассмотрим ситуацию, когда рак у человека не был диагностирован. По сути, у него в ткани какого-то органа появилась клетка, которая развивается не по той же программе, что и остальные. При этом она не воспринимается собственными иммунными клетками как патология и продолжает активно делиться. С одной стороны, это непонятное образование мешает нормальной работе органа. С другой — оно обрастает кровеносными сосудами, специально стимулируя их рост, и забирая ресурсы здоровых тканей.

В начале этого года вышла статья о том, что раковую опухоль можно воспринимать как отдельную экосистему внутри собственного тела.. Ученые предлагают новый подход к лечению рака — концепцию «экологической терапии». Она заключается в том, что организм представлен как экосистема, а клетки, взаимодействующие между собой и с раковой опухолью — как отдельные виды. В отличие от традиционного видения противоопухолевой терапии, этот метод предполагает воздействие на все элементы «экосистемы», а не только применение «оружия» по отношению к раковым клеткам.

Множить сущности по необходимости

Если по-честному, то называть раком и лимфому, и саркому не совсем правильно. Впрочем, в обоих случаях протекают действительно похожие процессы: появляется группа клеток, отличающихся от окружения, которые при самом неблагоприятном стечении обстоятельств начинают мигрировать и захватывать новые органы. Исходно рак (карцинома) — злокачественное новообразование эпителиальной ткани, выстилающей внутренние полости органов. В иной плоскости лежит онкогематология — заболевания, связанные с клетками крови и лимфы.

В Genotek исследуется предрасположенность к 33 онкологическим заболеваниям. Вероятность каждого из них оценивается по определенному показателю или группе маркеров, обоснованных несколькими публикациями. Учёные классифицируют случаи заболеваний особым способом. И, что важно, в медицине уже существуют эффективные лекарства от некоторых видов рака: меланомы, лимфомы Ходжкина, саркомы мягких тканей и других. К сожалению, пока их использование на территории России недоступно.

Катарсис против рака

Рак лечат несколькими способами. В общих чертах опишем два наиболее распространенных. Среди традиционных подходов наиболее предпочтительным является оперативное лечение. Если опухоль операбельная и состояние пациента позволяет, то его отправляют к хирургу. В противном случае проводится химиотерапия — в пациента через катетер заливают «коктейль» из цитостатиков — веществ, которые препятствуют клеточному делению. Логика здесь такая: в самых важных органах взрослого человека уже не наблюдается активного роста клеток, при этом опухоль растет, пока они делятся. Если мы ограничим эту способность клеток, то сможем убить опухоль.

Неприятными последствиями химиотерапии становятся явления, связанные как раз с потребностью в делении клеток: выпадение волос, отмирание ворсинок кишечника, повреждение кожи и потеря фертильности у мужчин. Существуют и другие виды традиционного лечения, но при их обзоре возникает неизгладимое впечатление, что даже при сохранении жизни противораковая терапия существенно ухудшает ее качество. Поэтому мы бы хотели сосредоточиться на лекарствах нового поколения.

Круглосуточная доставка яда

Иммунотерапия — инновационный метод лечения рака. Идея, которая лежит в его основе, очень проста: противодействовать заболеванию методами иммунной системы, мобилизовав собственную или синтезировав ее подобие. Это позволит доставлять те же яды, но адресно, а не пуская их по всему кровотоку. При таком подходе нужно взять некий белок с поверхности опухолевой клетки, далее синтезировать антитело, которое способно его распознать, а затем связать это антитело с сильным ядом, который бы высвобождался при взаимодействии белка и антитела. Это позволит уменьшить циркуляцию отравляющего вещества в крови, с одной стороны, и увеличить ее в микроокружении опухоли — с другой. Прорывы в противоопухолевой терапии таких фармацевтических гигантов, как Merck, Bayer или Sanofi, связаны с разработкой лекарств, направленных на лечение отдельных заболеваний.

Back to the DNA

ДНК-тестирование позволяет исследовать генетические маркеры, то есть узнавать последовательности генов, которые ассоциированы с теми или иными видами онкологических заболеваний. Зная, в каком участке гена находится «поломка», можно понять, где конкретно требуется восстановление. Более того, это помогает при подборе конкретного лекарства. Не нужно проводить биопсию — забор живой ткани, сравнимый по тяжести с операцией. В будущем, где победила персонализированная высокотехнологичная медицина, человек сможет вылечить онкологическое заболевание гораздо быстрее и эффективнее. Для этого ему будет достаточно сдать биологический образец на анализ и — при подтверждении неблагоприятного диагноза — получить персональное лекарство, сделанное по шаблону: антитело на белок клеток опухоли, связанное с медикаментом.

Финальная ремарка для читателей из России. Помимо суровой статистики смертности от онкологических патологий, есть ещё более грустный момент: на территории нашего государства возможности использования противоопухолевой иммунотерапии сильно ограничены. Поэтому старайтесь ограничивать себя и близких от стресса, вести здоровый образ жизни и регулярно проходить обследование. Онкология на ранних стадиях легко оперируется и поддается лечению, поэтому своевременное выявление рисков и профилактика так важны. Всего вам доброго и с наступающими праздниками. Ваш Genotek.