В августе 2023 года группа исследователей, включая доктора Эдуарда Порту, руководителя группы в Институте Хосепа Каррераса, опубликовала подробный анализ эффектов изменений драйверов рака, обнаруженных при различных типах рака, от эпигенетической дисрегуляции до белок-белковых взаимодействий. Это исследование дало более глубокий взгляд на рак и дало ценные данные для клинических исследований в будущем.

В недавней публикации в журнале Cancer Cell Консорциум сосредоточился на одном из самых смертоносных типов рака, глиомах высокой степени злокачественности , и предоставил наиболее подробный анализ того, что происходит в этих клетках, на сегодняшний день. Глиомы высокой степени злокачественности представляют собой семейство агрессивных опухолей мозга с общей 5-летней выживаемостью ниже 5%.

В частности, исследовательская группа сосредоточилась на молекулярных характеристиках, лежащих в основе прогрессирования опухоли и рецидива двух глиом: глиобластомы и астроцитомы 4-й степени с мутацией IDH. Они взяли образцы у более чем 200 пациентов и извлекли практически всю информацию, которую позволяет текущий молекулярный анализ, например, секвенирование ДНК, статус метилирования ДНК, экспрессию РНК, широкое протеомное профилирование и метаболическое состояние. Затем с помощью вычислительного анализа группа исследовала молекулярные особенности глиом в различных биологических контекстах, например, при наличии определенных мутаций или в свете прогрессирования опухоли.

Одной из сильных сторон исследования является то, что 53 образца были продольными, то есть исследователи сопоставили образцы от одного и того же пациента с его/ее первичной опухолью и другой образец, взятый после рецидива после лечения. Такая обстановка предоставила уникальную возможность увидеть, как опухоли развиваются в реальном мире.

Результаты показали, что эволюция опухоли сместила злокачественные клетки в сторону снижения экспрессии генов, связанных с клеточным циклом и механизмами репарации ДНК. Анализ более широкого микроокружения опухоли также выявил различия в рецидивирующих опухолях с различным вкладом типов клеток, отвечающих за специализированные функции, например, включающие сосудистую сеть. Исследование также описало с беспрецедентной точностью конкретные генетические и эпигенетические события, связанные с рецидивирующим заболеванием.

Помимо этого, глубина анализа позволила подробно описать, как другие процессы могут играть роль в прогрессировании и рецидиве опухоли, например, трансэффекты — гены, действующие на отдаленные молекулярные виды, посттрансляционные модификации белков — например, гликозилирование, способное нарушать нормальные белок-белковые взаимодействия , и фосфорилирование, способное активировать или дезактивировать белки подобно переключателю.

Интересно, что многие рецидивирующие опухоли имеют общие молекулярные характеристики. Эти схожие характеристики дают представление о будущих исследованиях, и некоторые из них могут оказаться полезными клиническими целями для предотвращения рецидива заболевания у пациентов с глиомой .

Объем информации, предоставленной Консорциумом, будет использоваться в ближайшие годы в качестве надежного источника для многих других исследователей. Однако в качестве предварительного обзора они указали на набор из 13 драйверных генов, сильно измененных в глиомах, и особенно подчеркнули центральную роль PTPN11 в астроцитомах 4-й степени с мутацией IDH, и это лишь один пример.

Сила мультиомики, смешивая генетику, эпигенетику, протеомику, метаболомику и многое другое, становится все более актуальной, поскольку она помогает объяснить множественные события, вовлеченные в прогрессирование рака, события, слишком сложные, чтобы их можно было понять с одной точки зрения. Будем надеяться, что появятся и новые лекарства и методы лечения.