Учёные медицинской школы Университета Вашингтона в Сент-Луисе применили технологию ДНК-секвенирования не только для идентификации мутаций, лежащих в основе образования опухоли (считается, что эти знания вскоре станут ключевыми в персонифицированном лечении рака), но и для картирования генетического развития заболевания и мониторинга ответа организма на лечение.

«Мы ищем клинически значимую информацию в образцах опухолей, клетки которых секвенируем, – говорит Элаин Мардис, содиректор Института генома при медицинской школе университета. – Анализ генома может сыграть очень важную роль на протяжении всего лечения пациента. С помощью этого исследования мы будем идентифицировать основные мутации в геноме опухоли и определять, были ли клетки, несущие эти мутации, удалены в процессе лечения».

Первого апреля г-жа Мардис выступала на открытии пленарной сессии ежегодных встреч американской Ассоциации раковых исследований в Чикаго, где заявила, что в

ходе клинических испытаний нового подхода к терапии онкозаболеваний, решения по назначению лечения будут основываться на результатах секвенирования.

К настоящему времени учёные полностью секвенировали ДНК генома раковых клеток более семисот больных. Сравнивая генетические последовательности раковых клеток со здоровыми клетками того же пациента, они определяли мутации, лежащие в основе конкретных опухолей.

Информация, полученная посредством секвенирования генома раковых клеток, заставляет исследователей по-новому классифицировать опухоли, принимая во внимание в первую очередь организацию генетического материала, а не локализацию опухоли. Например,

у пациентов с раком груди были найдены многочисленные мутации в генах, которые ранее не связывались с опухолями груди. Лекарства, которые устраняют мутации в этих генах, разработаны и уже продаются для других видов рака, но пока не одобрены для рака груди.

«Мы находим генетические мутации в разных типах опухолей, которые потенциально можно лечить уже известными лекарствами», – говорит Мардис.

Она полагает, что результаты данного исследования могут полностью изменить парадигму развития терапии онкозаболеваний в сторону персонифицированного лечения.

В предыдущих исследованиях Мардис и её команда картировали генетическое развитие лейкемии и пришли к выводу, что

лекарства от рака должны влиять на мутации, которые появляются на ранних стадиях болезни. Они определили, что с течением времени опухоль приобретает новые мутации, но всегда остаётся группа мутаций, которая первоначально сделала клетки раковыми.

Таким образом, лекарства против рака могут быть более эффективны, если они действуют против генетических изменений, произошедших на ранних стадиях болезни. Лекарства против мутаций, найденных в злокачественных клетках на последних стадиях развития рака, могут быть неэффективны, так как не убьют все клетки опухоли.

По словам Мардис, секвенирование всего генома раковых клеток необходимо как раз для того, чтобы сложить целостную картину развития опухоли. Если исследователи секвенируют лишь малую часть генома, состоящую из генов (известно, что лишь 2 процента генома состоит из генов), они не смогут статистически отследить частоту мутаций во времени.

В другом эксперименте – клиническом исследовании женщин после менопаузы с раком молочной железы III степени – учёные показали, что секвенирование может помочь предсказать, какие пациентки поддаются лечению ингибиторами ароматазы. Эти понижающие уровень эстрогена лекарства часто прописываются, чтобы сократить опухоль груди перед хирургией. Но только около половины женщин с эстроген-зависимым раком молочной железы чувствительны к этим препаратам, а доктора не могут предугадать, поможет ли такая терапия.

Интересно, что, секвенируя опухоли груди больных до и после терапии ингибиторами ароматазы, исследователи идентифицировали независимые геномные изменения у восприимчивых к лечению пациенток, тогда как геномы нечувствительных к препарату женщин остались в основном неизменными.

«Никто никогда не смотрел на эффект от лечения при таком уровне разрешения», – объясняет Мардис.

Кроме того, исследователи идентифицировали серию мутаций в опухолях груди, у которых есть соответствующие низкомолекулярные ингибиторы, предназначенные для дефектных белков. Это открытие указывает, что

для женщин, нечувствительных к ингибиторам ароматазы, варианты лечения могут включать обычную химиотерапию в сочетании с низкомолекулярными ингибиторами.

«Мы чувствовали, как важно показать, что могли быть терапевтические варианты, доступные пациентам, невосприимчивым к ингибиторам ароматазы, – говорит Мардис. – По мере нашего продвижения мы полагаем, что секвенирование даст решающую информацию для определения лучших вариантов лечения для пациентов».

Исследование финансируется Национальным институтом рака, Национальным научно-исследовательским институтом генома человека и Национальным институтом сердца, лёгких и крови, всеми Национальными институтами здравоохранения и Институтом генома при Вашингтонском университете.