Рак вызывается генетическими изменениями, которые происходят в наших клетках с течением времени. Существует два основных типа изменений, а именно соматические мутации, которые являются изменениями в последовательности ДНК, и изменения числа копий, которые являются изменениями в числе копий определенного гена. До сих пор считалось, что эти два типа изменений работают вместе, вызывая рак, но необходимы систематические исследования того, как они влияют на один и тот же ген у одного и того же человека.

Ученые из IRB Barcelona опубликовали новые результаты в Nature Communications , показывающие, что прогрессирование рака в значительной степени зависит от взаимодействия между изменениями числа копий генов и мутациями . Исследование подтверждает предыдущие знания о том, что уменьшенное число копий коррелирует с мутациями в генах-супрессорах опухолей (что препятствует их защитным функциям от рака), в то время как увеличенное число копий коррелирует с большим числом мутаций онкогенов, которые стимулируют развитие рака.

Неожиданно исследователи также установили связь между увеличением числа копий генов и мутациями в генах -супрессорах опухолей , а также связь между меньшим числом копий и большим числом мутаций в онкогенах. Обе эти парадоксальные ассоциации между мутациями и числом копий также оказались распространенными в раковых геномах.

Исследователи доктор Елизавета Беседина и доктор Фрэн Супек представили новые сведения о роли генетических изменений в развитии рака, открыв новые возможности для рассмотрения генов-супрессоров опухолей в качестве потенциальных мишеней для лечения рака .

«Наше исследование показывает, что как увеличение, так и уменьшение числа копий генов может происходить удивительным образом, что и стимулирует эволюцию рака», — объясняет доктор Супек, руководитель лаборатории геномных данных в IRB Barcelona и профессор Центра биотехнологических исследований и инноваций в Копенгагенском университете.

«Это открытие ставит под сомнение традиционный взгляд на то, как происходят эти взаимодействия, и предполагает, что в прошлом мы могли упустить из виду важные события, вызывающие рак», — добавляет он.

События второго удара: общая черта рака
События \»второго удара\» включают один тип генетического изменения, например мутацию, происходящую в сочетании с другим событием, обычно изменением числа копий. Эта комбинация усиливает эффекты отдельных событий и увеличивает вероятность развития рака. Хорошо известно, что это происходит с наследственными вариантами риска рака, такими как патогенные варианты в гене BRCA1, вызывающие рак груди и яичников.

Здесь исследователи сосредоточились на менее изученных «вторичных ударах», связанных с соматическими мутациями . Открытие того, что эти события являются общими драйверами для разных типов рака, подчеркивает важность рассмотрения комбинации разных типов мутаций в геномных анализах.

Ученые разработали новый метод под названием MutMatch для изучения комбинированных эффектов мутаций и изменений числа копий при раке. Они проанализировали генетические данные примерно 18 000 опухолей, чтобы выявить закономерности генетических изменений.

«Эти события с двумя ударами имеют решающее значение для понимания более поздних стадий прогрессирования опухоли. Они устанавливают сложные взаимодействия между различными генетическими изменениями и то, как они в совокупности способствуют развитию рака», — говорит доктор Беседина, первый автор исследования.

Пути к новым терапевтическим подходам
Это исследование дает дорожную карту для будущих исследований генетики рака. Изучая взаимодействия между различными типами генетических изменений, ученые могут получить более глубокое понимание того, как развивается и прогрессирует рак. Эти знания могут привести к разработке новых, более эффективных методов лечения этого заболевания.

Понимание взаимодействия между мутациями и изменениями числа копий позволяет ученым идентифицировать новые цели для терапии рака, включая цели, которые ранее не замечались, такие как гены-супрессоры опухолей. Поскольку было показано, что эти гены, как это ни парадоксально, также вызывают рак за счет увеличения числа копий, это говорит о том, что многие мутации в них являются так называемыми «доминантно-негативными» мутациями.

В принципе, они поддаются воздействию терапий. Вот как эти новые генетические идеи могут привести к идентификации новых лекарств от рака или перепрофилированию существующих, потенциально повышая их эффективность.

Наконец, знание разнообразных генетических ландшафтов опухолей может помочь разделить пациентов на более точные подгруппы и, таким образом, способствовать разработке персонализированных подходов к лечению и потенциальному выявлению дополнительных групп пациентов, которым могут быть полезны современные методы лечения.