Ученые из Johns Hopkins расшифровали генетический код типа рака поджелудочной железы, который называется нейроэндокринной опухолью или опухолями островковых клеток. Работа, описанная в Интернете в январе. В 20 выпуске журнала Science Express показано, что пациенты, опухоли которых имеют определенную кодировку "ошибки" живут вдвое дольше, чем без них.
"Одна из самых важных вещей, которую мы узнали, заключается в том, что каждый пациент с этим видом редкого рака имеет уникальный генетический код, который предсказывает, насколько агрессивным является заболевание и насколько оно чувствительно к конкретным методам лечения," говорит Николас Пападопулос, доктор философии.D., доцент Онкологического центра Джона Хопкинса Киммела и директор трансляционной генетики в Центре Людвига Хопкинса. "Это говорит нам о том, что может быть более полезно классифицировать рак по типу гена, а не только по органу или типу клеток."
Нейроэндокринный рак поджелудочной железы составляет около пяти процентов всех случаев рака поджелудочной железы. Некоторые из этих опухолей вырабатывают гормоны, которые оказывают заметное влияние на организм, включая колебания уровня сахара в крови, увеличение веса и кожную сыпь, в то время как другие не имеют такого гормона "сигнал."
Напротив, опухоли без гормонов в поджелудочной железе растут тихо, и "многие из них трудно отличить от других типов рака поджелудочной железы," по словам Ральфа Хрубана, M.D., профессор патологии и онкологии и директор Исследовательского центра рака поджелудочной железы Сола Голдмана при Университете Джонса Хопкинса.
В рамках нового исследования команда исследовала негормональные нейроэндокринные опухоли поджелудочной железы у 68 мужчин и женщин. Пациенты, опухоли которых имели мутации в трех генах ?? MEN-1, DAXX и ATRX ?? прожили не менее 10 лет после постановки диагноза, в то время как более 60 процентов пациентов, в опухолях которых отсутствовали эти мутации, умерли в течение пяти лет после постановки диагноза.
Команда Джона Хопкинса, которая ранее картировала шесть других типов рака, использовала автоматизированные инструменты для создания генетического "карта" это дает ключ к разгадке того, как опухоли развиваются, растут и распространяются.
В коде есть отдельные химические вещества, называемые нуклеотидами, которые соединяются вместе заранее запрограммированным образом для создания ДНК и, в свою очередь, генома. Комбинации этих букв нуклеотидов образуют гены, которые предоставляют инструкции, определяющие клеточную активность. Изменения в парах нуклеотидов, называемые мутациями, могут создавать ошибки кодирования, которые превращают нормальную клетку в злокачественную.
В первой серии экспериментов ученые Джона Хопкинса секвенировали почти все гены, кодирующие белок, в 10 из 68 образцов нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы и сравнили эти последовательности с нормальной ДНК каждого пациента, чтобы определить опухолеспецифические изменения или мутации.
В другом наборе экспериментов исследователи провели поиск оставшихся 58 нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы, чтобы определить, как часто появляются эти мутировавшие гены.
Наиболее распространенная мутация в гене MEN-1 произошла более чем в 44 процентах всех 68 опухолей. MEN-1, который ранее был связан со многими видами рака, создает белки, которые регулируют, насколько длинные цепи ДНК скручиваются и формируются в плотные пакеты, которые открываются и закрываются в зависимости от того, когда необходимо активировать гены. Такой процесс регулируется белками и химическими веществами, которые действуют вне генов, называемых "эпигенетический" учеными.
Два других часто мутирующих гена, DAXX и ATRX, которые ранее не были связаны с раком, также оказывают эпигенетическое влияние на то, как считывается ДНК. Из исследованных образцов мутации DAXX и ATRX были обнаружены в 25% и 17% случаев.6 процентов соответственно. Белки, созданные этими двумя генами, взаимодействуют с определенными частями ДНК, чтобы изменить то, как читаются ее химические буквы.
"Для эффективного выявления и уничтожения рака может быть важным разработать новые методы диагностики и лечения, направленные как на эпигенетические, так и на генетические процессы," говорит Кеннет Кинзлер, доктор философии.D., профессор онкологии онкологического центра Джона Хопкинса Киммела и содиректор Центра Людвига при Джоне Хопкинсе.
Команда Джона Хопкинса также обнаружила, что 14 процентов исследованных образцов содержат мутации в семействе генов под названием mTOR, которое регулирует процессы передачи сигналов в клетках. Пападопулос говорит, что пациенты с опухолями, содержащими такие изменения в пути mTOR, могут быть кандидатами на лечение препаратами-ингибиторами mTOR.
"Это отличный пример возможностей индивидуальной терапии рака," говорит Хрубан. "Пациентов, которым препарат может помочь, можно идентифицировать и лечить, в то время как пациенты, в опухолях которых отсутствуют изменения пути mTOR, могут быть избавлены от побочных эффектов лекарств, которые могут быть неэффективными в их опухолях."