Онкогеномика и молекулярная диагностика в онкологии

Молекулярно-генетическое тестирование является неотъемлемой частью обследования и лечения онкологических больных во всем мире.

Причина появления опухоли – это мутации, т.е. генетические нарушения, возникшие в одной из миллиардов клеток человеческого организма. Эти мутации нарушают нормальную работу клеток, что приводит к их неконтролируемому и неограниченному росту, воспроизведению и распространению по организму - метастазированию. Однако наличие таких мутаций позволяет отличать опухолевые клетки от здоровых и использовать это знание при лечении больных.

Анализ опухоли каждого конкретного пациента и формирование индивидуального перечня потенциальных молекул-мишеней стало возможным благодаря внедрению методик молекулярно-генетического анализа в клиническую практику. Научная лаборатория молекулярной онкологии НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова выполняет полный спектр современных молекулярно-генетических исследований для онкологических пациентов и их родственников.

Кому и чем могут помочь генетические исследования?

НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова осуществляет полный комплекс мероприятий, связанных с диагностикой наследственной предрасположенности к раку молочной железы.

Любой человек является носителем каких-то мутаций, опасных либо для нас, либо для потомства. Первое направление исследований онкогенетиков – выявление наследственных мутаций с помощью секвенирования генома. Второе направление – исследование собственно опухоли, спектра приобретенных клеткой мутаций, в связи с которыми она возникла. Для этого тоже требуется исследование генома всего организма, чтобы сравнить последовательность ДНК опухоли с последовательностью ДНК в организме. Поэтому в будущем оно потребуется для лечения любой опухоли.

Молекулярно-генетические исследования можно сделать дистанционно

Для того, чтобы пройти генетическое обследование в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова не обязательно приезжать в Санкт-Петербург. Научная лаборатория молекулярной онкологии принимает материалы для исследований по почте. Послать отправление можно письмом или бандеролью как почтой России (средний срок доставки – 2 недели), так и экспресс-почтой (срок доставки 2-3 дня).

Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с информацией о том, куда и как отправлять биологические материалы, чтобы они сохранными дошли до НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова, а также о том, как оплатить исследования и получить результат:

Материалы, которые необходимы для исследования:

  • все патоморфологические материалы: парафиновые блоки и стекла. При низком качестве срезов или для выявления важных деталей могут понадобиться дополнительные срезы;
  • венозная кровь.

Документы, которые необходимо вложить в бандероль:

  • заполненное врачом направление на молекулярно-генетическое исследование
  • Направление для молекулярно-генетического исследования опухолевого материала
  • Направление на анализ наследственных мутаций в генах BRCA1/2 (стандартный и расширенный анализы наследственных мутаций)
  • Направление на анализ наследственных мутаций (анализа полной последовательности генов BRCA1/2 и другие)
  • копии паспортов пациента и плательщика - разворот с основной информацией + прописка (необходимо для предоставления платежной квитанции)
  • контактная информация:
    - номер мобильного телефона (для SMS-оповещения о готовности анализа)
    - адрес электронной почты (для отправки результата на электронную почту)
  • копия выписного эпикриза или консультационного заключения (при наличии)
  • копия гистологического заключения предоставляемого материала (при наличии)

Цены на молекулярно-генетические исследования указаны в прейскуранте.

Для каких молекулярно-генетических исследований необходима кровь пациента:

  • наследственных мутаций (BRCA1,2 и т.д.)
  • полиморфизм UGT1A1*28
  • выявление коделеции 1p/19q + блоки и стекла
  • подтверждение принадлежности патоморфологического материала пациенту

Особенности отправки пробирок с кровью:

  • Необходимый объем венозной крови 3-5 мл.
  • Забор крови может производиться в любое время суток вне зависимости от приема пищи.
  • Кровь отбирается в пробирки с ЭДТА (фиолетовая крышка).
  • Для перемешивания крови с антикоагулянтом, которым пробирка покрыта изнутри, закрытая пробирка должна быть несколько раз плавно перевернута вверх дном.
  • При комнатной температуре пробирка с кровью может транспортироваться в течение двух недель.

Важно! Не забывайте вкладывать документы в посылку. Обязательно оставляйте номер телефона и адрес электронной почты.

  • Отделение анестезиологии и реанимации
  • Метастазы рака
  • Химиотерапия
  • Хоспис для онкологических больных
  • Иммунотерапия в центре платной онкологии Медицина 24/7
  • КТ-исследования
  • МРТ-исследования





Успехи современной клинической онкологии неоспоримы. Все более сложные операции, новые препараты, эффективные методы обезболивания и устранения мучительных симптомов. Мы в нашем блоге достаточно рассказывали о том, как сегодня можно продлить и облегчить жизнь пациентам даже на последних стадиях болезни.

Но, тем не менее, тысячи онкологических больных во всем мире ежедневно узнают, что опухоль, которая вчера поддавалась определенному лечению — сегодня снова растет или дает метастазы. Врачи регулярно оказываются в тупике: все положенные лекарства и методы лечения перепробованы, и эффективных для данного пациента — не осталось.

Однако даже из этого тупика можно найти выход. С развитием генетики и молекулярной биологии в руках онкологов оказался новый способ изучить опухоль, чтобы найти в ней уязвимые места.

Для этого используют тестирование — определение особенностей ДНК раковых клеток. Метод сложный технически, дорогой, требует специфических знаний от врача.

Исследование занимает 3 недели, стоит от 250 до 670 т.р. В результате врач получает отчет в 30 страниц сложной информации, которой он еще должен уметь воспользоваться. Но пациентам, которые уже было перестали надеяться, это дает дополнительное время жизни.

Сегодня мы хотим рассказать о том, как делается тестирование, в каких случаях оно может помочь пациенту и какие знания дает врачу.

Мы все — мутанты, это норма. Но некоторые мутации приводят к раку

Для этого все соматические клетки (те, из которых состоит организм), кроме эритроцитов, беспрестанно делятся.

Иногда в процессе деления получаются сбои — мутации. То нить ДНК порвется, то скопируется с ошибкой, то участки хромосом перемешаются. Влиять на это может сотня факторов: от стресса и табачного дыма до воздействия радиации.

Мутации можно разделить на 4 вида

2. Хромосомные аберрации.

Делеция — утрата участка хромосомы. Происходят обрыва концевого участка или разрыва ДНК сразу в двух местах. Всё — этот ген в хромосоме больше не экспрессируется.

Мутации изменяют не только структуру участка ДНК, но и порядок этих участков

Злокачественную клетку от нормальной отличает нарушение клеточного цикла.

Клеточный цикл (жизнь клетки от деления до деления/гибели) строго регулируется работой специальных белков: киназы, циклины, факторы роста и транскрипционные факторы — в каждой живой клетке их десятки, и у каждого своя узкоспециальная, но важная функция.

Каждый этап клеточного цикла контролируется

Таких значимых генов, изменения в которых могут привести к канцерогенезу (возникновению рака) — две больших группы.

Из тех, что наиболее хорошо изучены и у всех на слуху:

  • EGFR, ALK, BRAF — немелкоклеточный рак легкого;
  • BRAF — меланома;
  • HER2 — рак молочной железы (РМЖ);
  • KRAS — колоректальный рак.

Причем, мутации этих генов бывают обнаружены при нескольких видах опухолей. Например, повышенная экспрессия HER2 обнаруживается не только при РМЖ, но и при раке легкого и желудка.

Мутация в протоонкогене белка BRAF приводит к неконтролируемому росту опухоли.

опухоли (антионкогены) — напротив, могут подавить рост опухолевых клеток или участвуют в репарации (починке) поврежденной ДНК. А вот инактивация в результате мутации — резко увеличивает вероятность появления злокачественной опухоли.

  • мутации BRCA1, BRCA2 — рак молочных желез, яичников;
  • мутации p53 — до 50% различных видов раковых опухолей, саркомы;

Всего изучено влияние нескольких десятков протоонкогенов и опухолевых супрессоров на канцерогенез.

Зачем столько сложностей и как они продлевают жизнь пациентам

Иматиниб связывается с активным участком молекулы белка , и блокирует его способность взаимодействовать с остальными молекулами в цепочках сигнальных путей.

Так что таргетные препараты имеют 2 важных преимущества перед классической химиотерапией.

Но и лечение для него должно быть соответствующее — индивидуально подобранное для конкретного пациента — на основе того, что мы определяем мутации в его опухолевых клетках.
В совсем недалеком прошлом злокачественные опухоли можно было классифицировать только по гистологии, то есть в зависимости от того, в каком органе они возникли, и как выглядели раковые клетки под микроскопом.

  • узнаем чувствительность опухоли к препаратам;
  • выясним, есть ли у опухоли устойчивость к определенным лекарствам;
  • обнаружим генетические особенности, которые дают гиперчувствительность к препаратам;
  • подберем новое лечение, если опухоль перестала отвечать на стандартную терапию;
  • обнаружим опухоль/метастаз на очень ранней стадии — по обрывкам ее ДНК в крови;
  • можем прогнозировать благоприятное или агрессивное течение заболевания.

Образцом выступает чаще всего ткань опухоли, либо взятая во время операции по удалению первичного очага, либо биопсия — микроскопический кусочек опухоли берут специальной тонкой длинной иглой.

Можно поискать ДНК опухолевых клеток в крови — тогда нужна так называемая жидкостная биопсия, две пробирки с кровью по 8,5 мл.

При биопсии мы часто сталкиваемся с тем, что многие пациенты боятся вообще трогать опухоль — опасаются, что ее это спровоцирует на рост. На сегодня не доступны исследования, которые бы показали такую взаимосвязь. Конечно, биопсию надо выполнять правильно. У нас чаще всего врачи при заборе биоптата помечают место входа иглы: либо делают маленькую татуировочку (есть и такой инструмент ), либо скобку (хирургическую) ставят. Если потом понадобится операция, они иссекают весь этот ход, где была игла — от кожи до опухоли — так мы делаем шанс распространения раковых клеток за пределы опухоли еще меньше.

Далее образцы отправляются в лабораторию исследований.

Причем применяют сразу несколько методов: секвенирования нового поколения (NGS), секвенирование по Сэнгеру и метод флуоресцентной гибридизации (FISH). Вместе они позволяют прочесть всю последовательность ДНК опухоли, выяснить драйверные мутации — то есть те, которые запустили злокачественный процесс и теперь могут быть мишенью для таргетной терапии — и даже визуализировать весь кариотип (хромосомный набор).

Под стрелкой слева — слияние красного и зеленого сигнала — свидетельство о слияния генетического материала хромосом 9 и 22 с образованием химерной филадельфийской хромосомы.

Кроме того, в полном исследовании обязательно определяют микросателлитную нестабильность (MSI, microsatellite instability) — нарушение в работе механизма репарации ДНК, которые приводят к быстрому накоплению мутаций в клетках. Этот фактор позволяет делать прогноз по поводу дальнейшего течения заболевания.

После получения профиля опухоли — начинается его анализ

Специальные программы обрабатывают полученные результаты и составляют рекомендации автоматически. Но затем эти рекомендации обязательно вручную курируются командой экспертов. В анализе участвуют генетики, биоинформатики, , иммунологи и химиотерапевты. На этом этапе обязательно происходят уточнения и дополнения.

В итоге, в первой части отчета прописаны все найденные мутации в опухоли пациента, и таргетные препараты, которые будут наиболее эффективны в данном случае. Указана таргетная терапия, одобренная для данного типа опухолей с обнаруженными мутациями, и таргетная терапия, которая одобрена для лечения других типов рака с теми же мутациями. У нас в практике были случаи, когда назначались препараты именно второго порядка, — и хорошо действовали.

Далее сотрудники лаборатории проводят огромную работу по мониторингу научных исследований, которые могут быть значимы в случае с данным пациентом.

Во второй части отчета находится обзор существующих на тот момент исследований с подробными данными о частоте встречаемости данной мутации, о действии разных препаратов и о возможности использовать тот или иной вид таргетной терапии при выявленных мутациях. Это помогает составить хотя бы приблизительный прогноз для пациента.

В третьей части отчета собраны актуальные клинические исследования, в которых пациент может принять участие, чтобы получить экспериментальное лечение. Это самый последний запасной способ, но знать о нем все подробности — полезно для спокойствия пациента.

Отчет получается довольно увесистым — 30 страниц захватывающего чтения

Кому это нужно?

В этом случае исследование и дает нам понимание, какой препарат будет эффективен против данной опухоли, именно с этим набором мутаций. Назначение такого препарата позволяет выиграть главный для онкопациента ресурс — время.

Проблемы методики

Опухоли неоднородны. Они состоят из разных клеток, которые могут отличаться весьма значительно. И, например, в 80% клеток опухоли мутация определенного гена присутствует, а 20% клеток поделились с другим распределением хромосом — и остались немутировавшими. Да, мы назначаем препарат по результатам теста, и против 80% опухолевых клеток он сработает эффективно, но для оставшихся 20% нужно будет придумывать другое лечение.

Некоторые виды рака гетерогенны, например, РМЖ. А некоторые опухоли, такие как саркомы, напоминают по структуре винегрет. Это затрудняет и диагностику, и лечение: нельзя заранее узнать, в какой части опухоли какие клетки, сколько их видов, как сильно они отличаются. И нельзя, грубо говоря, взять 10 образцов из разных мест опухоли — по ним придется сделать 10 отдельных генетических исследований.

До 30% таргетных и иммунопрепаратов в России назначается без соответствующего обоснования — без исследований генетики опухоли. И часть этих лекарств оказывается пустой тратой средств бюджета и денег пациента, потому что назначать таргетное лечение без понимания генетики опухоли — это рулетка: зарегистрировано более 600 препаратов. Например, для рака молочной железы есть пять протоколов лечения, в зависимости от мутации гена HER2/Neu.

В западной медицине определение генетического профиля опухоли уже становится стандартом лечения. Для российских онкопациентов тестирования — все еще редкий случай, к сожалению — для бюджетной медицины это пока дорого. Но есть надежда, что все изменится к лучшему. Если сейчас оно стоит 600 тыс. руб., то 5 лет назад стоило больше миллиона — технология становится все проще и совершеннее, а, значит, популярнее и доступнее. Здесь время работает на нас.

Поэтому мало просо сделать генетический тест, нужно уметь понять результаты и сделать верные выводы. Мы с коллегами чаще всего сначала изучаем отчет сами (бывает, приходится посидеть над ним дома, в тишине после работы) — а потом еще и собираем консилиум, принимаем коллегиальное решение.

Но хорошие истории пациентов, честно говоря, всегда мотивируют лучше всего.

Сейчас у нас есть пациентка, 48 лет, с рецидивирующей глиобластомой (агрессивная опухоль мозга). К нам она попала после того, как прошла две линии терапии в государственном онкоцентре. Там все делали правильно, проводили лучевую терапию и назначали таргетный препарат, но опухоль все равно вернулась. Женщине отвели полгода жизни.

Мы предложили ей полное тестирование. Да, оно стоит 600 тыс. рублей, сокращенный вариант, за 250, в ее случае не подошел — нужно было расширенное тестирование, с максимально полным набором мутаций.

Но по результатам обследования назначили ей препарат, который предназначен обычно для лечения немелкоклеточного рака легкого. Он эффективен против опухолей с мутацией EGRF — у нашей пациентки глиобластома была именно с этой мутацией.

Женщина ходит к нам лечиться и наблюдаться уже 4 года. Это в 5 раз дольше, чем при стандартной терапии. Причем, она самостоятельна, живет эти 4 года обычной жизнью, ходит на работу и собирается дождаться внуков.



Так, рак щитовидной железы может протекать 20-30 лет, в течение которых пациент может продолжать обычный образ жизни. В другом случае тот же рак может убить человека за полгода. Поэтому важным шагом в развитии онкологии было выделение групп заболеваний, отличающихся по агрессивности и чувствительности к терапии.

В настоящий момент "золотым стандартом" в онкологии является гистологическое исследование. Оно позволяет выделить отдельные формы, типы и подтипы опухолей, прогнозировать развитие каждой из них по отдельности, определить тип лечения. Однако с развитием методов диагностики появилась возможность более глубокого изучения опухоли и определения ее молекулярных характеристик, что позволило более четко стратифицировать типы онкологических заболеваний. Произошел сдвиг парадигмы от лечения типа онкологического заболевания к лечению конкретного пациента и конкретной опухоли. Принцип, учитывающий особенности каждого пациента, лежит в основе персонализированной медицины, которая находит свое дальнейшее развитие в т.н. прецизионной, то есть точной медицине (precision medicine). Ее отличие в том, что при выборе лечения используется информация о полном наборе молекулярных изменений в клетке.



Опухоли даже одного типа могут существенно различаться набором таких изменений. Поэтому картина даже хорошо изученного онкологического заболевания может принципиально отличаться от привычной. Оценка этой информации позволяет максимально точно подбирать лечение для каждого пациента, а также открывает возможность использования так называемой таргетной (target - цель) терапии у конкретного пациента. В результате такого подхода к лечению многие онкологические пациенты получили возможность не просто продлить свою жизнь, но и улучшить ее качество, а некоторые - шанс на полное исцеление.

Генетический портрет опухоли

Прежде онкологи имели лишь узкий набор биомаркеров с относительно доказанной эффективностью. С появлением и развитием молекулярно-генетических тестов онкодиагностика вышла на новый уровень. Сегодня есть арсенал методов, которые позволяют выявлять молекулярные нарушения на любом уровне функционирования опухолевой клетки, будь то изменение в структуре или последовательности ДНК, изменение в составе белков или в процессах метаболизма.

Наиболее широко применяемым методом является определение мутаций и перестроек в последовательности ДНК. Методы их определения непрерывно совершенствуются, в клиническую практику входят более чувствительные и высокопроизводительные, их высокая точность дает возможность определять даже редкие мутации и проводить анализы крови (жидкостная биопсия).

Еще 20 лет назад нам был доступен просмотр только одного гена за один тест, на это уходило около двух дней. Сейчас появилась возможность проводить полную оценку генетического портрета опухоли за 2-5 дней и накапливать эти данные для дальнейшего анализа. Технология секвенирования нового поколения (NGS) позволяет "прочитать" одновременно сразу несколько участков генома, что наряду с высокой чувствительностью является главным отличием от более ранних методов. Поэтому на сегодняшний день NGS является основным методом, применяемым в современных исследованиях и создании баз данных. Такие базы данных в дальнейшем используются для выявления новых клинически значимых мутаций, уточнения их роли в патогенезе опухоли и влиянии на ее характеристики.



При использовании молекулярных методов исследования можно обходиться минимальным количеством биологического материала, а большую его часть сохранить для более глубокого изучения в дальнейшем при появлении новых методов анализа. Основным средством для решения таких задач стал биобанкинг - сбор и накопление опухолевого материала, а также образцов крови с последующим хранением в условиях глубокой заморозки. Это позволяет создать библиотеку, которая становится незаменимым помощником при принятии сложных решений в диагностике. С развитием цифровых технологий появляется возможность переносить данные из ежедневной клинической практики в цифровое пространство и создавать базы данных, в которых можно оценивать как эффективность работы врачей, так и отвечать на новые научные запросы. Это выводит медицину на новый уровень, и, используя методы статистического анализа, позволяет понять, почему, например, мы получаем те или иные осложнения, или какая лечебная тактика лучше подходит определенной группе пациентов.

Решение для каждого

Использование новых методов диагностики и анализа данных позволяет четко выделять группы пациентов, у которых будет эффективна именно инновационная терапия. Комплексное геномное профилирование позволяет выявить потенциальные мишени для всех разрабатываемых в мире препаратов и, если возможности стандартных схем исчерпаны, выработать индивидуальную схему лечения. Применение метода с заранее известной эффективностью значительно снижает стоимость лечения онкологических пациентов в целом.

Несмотря на преимущества новых методов молекулярной диагностики, далеко не всегда они применяются в рутинной практике. Для их внедрения требуется множество сравнительных и подтверждающих исследований. Сегодня в большинстве национальных медицинских исследовательских центров России есть вся необходимая инфраструктура для их проведения. Появились и готовые решения как российских, так и зарубежных производителей для проведения комплексного геномного профилирования в различных областях медицины, в частности в онкологии. Следующим шагом является их апробация в клинической практике и внедрение в качестве медицинских услуг. Ключевой задачей на сегодня является валидация разработанных методов и сопоставление с существующими подходами.

Широкое внедрение методов молекулярной диагностики позволит существенно повысить эффективность терапии и качество жизни онкологических пациентов, а также сократить общие затраты на лечение.

Нельзя друг без друга

Развитие персонализированной медицины невозможно без взаимодействия между медицинскими центрами, лабораториями и фармкомпаниями. Эта тенденция наблюдается во всем мире. В частности, многие исследования по определению риска рецидива онкологических заболеваний и молекулярному профилированию проводятся именно в сервисных лабораториях. Такого рода партнерства позволяют медицинским учреждениям осуществлять высококачественную диагностику даже при отсутствии собственной инфраструктуры. Взаимодействие с фармкомпаниями обеспечивает наиболее быстрый доступ к современным препаратам (таргетная терапия, иммунотерапия). А также позволяет наиболее точно формировать цели для будущих исследований и поиска новых препаратов.

С развитием фармацевтики молекулярная диагностика становится все более и более важной сферой, которая определяет, какой препарат и почему будет показан пациенту и обеспечит эффективность его лечения. Но без диагностики препарат будет бесполезен. Разрабатывая и выпуская на рынок новейшие препараты таргетной и прецизионной медицины, производитель все больше будет зависеть от развития диагностики. И все чаще будет опираться на них при выпуске новых лекарств. В онкологии дальнейшее развитие, безусловно, будет идти именно в этом направлении. Соответственно, должны формироваться механизмы регистрации, оценки и применения подобных инновационных решений.

Виктория Морецкая, руководитель отдела молекулярно-генетической диагностики компании "Рош Москва":

- Рациональным диагностическим решением является комплексное геномное профилирование (КГП) опухоли с выявлением всех клинически значимых изменений. Оно предполагает выбор наиболее эффективной терапии, что, в свою очередь, может отсрочить прогрессирование заболевания. Активное внедрение КГП в рутинную онкологическую практику может оказать существенное влияние на снижение смертности от злокачественных новообразований, что поможет достичь целевых показателей эффективности онкологических служб субъектов Российской Федерации.

Дмитрий Власов, медицинский директор компании Bayer:



- Инновационные молекулы, доступные нашим пациентам уже сегодня, продлевают жизнь. Одним из примеров подобных "прорывов" является таргетная альфа-терапия, увеличивающая общую выживаемость мужчин, страдающих одним из самых распространенных видов злокачественных новообразований - раком предстательной железы. В ближайшей перспективе для пациентов в России станут доступны и препараты, предназначенные для терапии опухолей, развитие которых связано с изменениями отдельных генов. Данные препараты можно применять для лечения многих видов рака, вне зависимости от локализации, имеет значение только соответствующее генетическое изменение. Наш профессиональный и социальный долг - приложить все усилия, чтобы эти инновации как можно скорее были доступны для пациентов, чьи заболевания до сих пор были неизлечимы.

Для развития проектов в области персонализированной медицины в онкологии крайне важно развивать сотрудничество с научными центрами, в ходе которого идет разработка новых молекул и решений. Обладая серьезной экспертизой в области ядерной медицины, Bayer осуществляет поддержку таких проектов. Международное сотрудничество, участие в совместных научных и стартап-проектах в области исследований и разработок - один из важных путей развития направления, которое обеспечит большую доступность инновационных препаратов для россиян.

Алексей Шавензов, директор по взаимодействию с государственными органами власти компании "Джонсон&Джонсон":

- Сегодня инновационные технологии в здравоохранении развиваются настолько стремительно, что существующие регуляторные системы вскоре могут оказаться не готовы к их принятию. Терапевтическая медицина двигается по пути персонификации. Унифицированные регуляторные механизмы (например, проведение локальных клинических исследований на популяции или экспертиза качества препарата в лаборатории регуляторных органов) могут быть неприменимы для таких индивидуализированных решений, как генетически модифицированная аутологичная Т-клеточная иммунотерапия. Работа по созданию современного российского регуляторного пространства в отношении подобных инноваций должна проводиться заранее, в тесном сотрудничестве с профессиональным сообществом и с учетом уже накопленного международными регуляторными агентствами (такими, как FDA и EMA) опыта.

Сергей Андреев, директор по лабораторной диагностике "АстраЗенека", Россия и Евразия:



Основой современного подхода к лечению онкологических пациентов является применение "таргетных" препаратов. Более 70 процентов новых лекарственных препаратов для назначения требуют выявления молекул-мишеней, и лабораторная диагностика требует все более современных методов. Генетическими маркерами для назначения "таргетной" терапии являются наследственные или опухолевые (соматические) мутации. В силу требований к сертификации и регистрации тест-систем, клинические лаборатории проводят исследование стандартных мутаций методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Выявление расширенного спектра мутаций методом геномного профилирования (NGS) позволяет расширить количество пациентов с высокими шансами на излечение. Панели, объединяющие в себе десятки генов, связанных с заболеваниями, анализируют в крупных лабораториях, имеющих лицензию для научных исследований, однако в стандартной клинико-диагностической лаборатории такая услуга пока не доступна. Регистрация высокотехнологичного оборудования и панелей для анализа генов в Росздравнадзоре ведется, однако процедура новая, и требует принятия нестандартных решений, также как и внесение данной услуги в стандарты оказания медицинской помощи и в ОМС.


Мастер-класс профессора
Дмитрия Владимировича Залетаева


Соавторы раздела – сотрудники лаборатории
эпигенетики НИИ молекулярной генетики РАМН:
в.н.с., к.б.н. Стрельников Владимир Викторович
в.н.с., к.б.н. Бабенко Ольга Владимировна
в.н.с., д.б.н. Немцова Марина Вячеславовна
с.н.с., к.м.н. Михайленко Дмитрий Сергеевич
н.с., к.м.н. Кекеева Татьяна Владимировна

Основной причиной злокачественных новообразований, характеризующихся неуправляемым ростом, являются генетические факторы. Поиск молекулярно-биологических причин возникновения рака – наиболее изучаемая область фундаментальной и прикладной науки. Исследования указывают, что ключевая роль в развитии опухолевого процесса принадлежит повреждениям нуклеиновых кислот, самые значимые из которых:

  1. наличие большого числа хромосомных перестроек и мутаций генов в опухолевых тканях больных и в культивируемых линиях раковых клеток;
  2. существование наследственных форм рака;
  3. онкогенное действие ряда вирусов, способных взаимодействовать с геномом клеток хозяина и встраиваться в молекулы ДНК;
  4. практически полное совпадение мутагенных и канцерогенных эффектов химических веществ и физических воздействий.

Молекулярно-биологические исследования в онкологии – самостоятельное направление молекулярной медицины, в большей степени представляющее собой фундаментальную проблему, разрешения которой требует клиническая практика. Уже найдено большое количество генов, вовлеченных в канцерогенез. Число их продолжает расти, выявляются не столько клеточные онкогены и гены-супрессоры опухолевого роста, сколько участвующие в передаче сигналов. Особенности тканеспецифической регуляции экспрессии генов, многоступенчатость процесса малигнизации и недостаточное знание тонких механизмов функционирования клетки в норме и при онкологической патологии не позволяют полностью понять закономерности функционирования генома раковой клетки.

Для опухоли характерно наличие неконтролируемых внешними тормозящими сигналами активно делящихся клеток, обладающих рядом пролиферативных преимуществ. Они способны:

  • частично или полностью терять дифференцировку;
  • расти без прикрепления к субстрату;
  • к ограничению требований к сывороточным ростовым факторам;
  • к утрате контактного ингибирования;
  • к ускользанию от иммунного контроля за счёт исчезновение ряда поверхностных макромолекул;
  • к иммортализации и др.

Эти свойства раковой клетки находятся под контролем генов. Поэтому важнейшая задача молекулярной генетики и онкологии – определение ключевых патологических звеньев, приводящих к заболеванию, общих закономерностей и механизмов регуляции опухолевого генома.

Проявляющаяся как на хромосомном уровне, так и на уровне отдельных генов нестабильность генома – наиболее общее фундаментальное свойство опухолевых клеток. Для опухолевых тканей характерно большое количество структурных перестроек, прежде всего транслокаций и делеций, увеличивающихся по мере прогрессирования. В немалой степени нарастает число мутационных повреждений в генах, вовлеченных в регуляцию клеточного цикла, происходят аномальная активация и выключение определенных генов. Поэтому вторая важнейшая задача – создание специфического молекулярного портрета генома раковой клетки, то есть определение наиболее характерных нарушений в определенном типе опухоли. Сейчас возможны комплексный анализ определенного типа опухоли и ДНК-диагностика для конкретного пациента. Знание молекулярных маркеров или их сочетания позволяет прогнозировать развитие заболевания, выбирать оптимальную тактику лечения и планировать поиск новых терапевтических средств. И, наконец, чисто практической задачей является разработка диагностических и лечебных протоколов, основанных на молекулярно-биологических технологиях.

Читайте также: