Изучение порядка мутаций может изменить понимание того, как развиваются опухоли

Рак чаще всего возникает из-за серии от двух до пяти мутаций в разных генах, которые в совокупности вызывают опухоль. Свидетельства растущего числа экспериментов, сфокусированных на мутациях ствола - первых мутациях в данной последовательности - указывают на новое направление в понимании происхождения рака.

В статье, опубликованной сегодня, авторы Арнольд Дж. Левин из Института перспективных исследований и Нэнси А. Дженкинс и Нил Дж. Коупленд, оба из Техасского университета, Университет им. Андерсона, представляют новую перспективу этих данных, выделяя две важные переменные: 1) последовательность мутаций, которая приводит к образованию рака, и 2) тип клетки, в которой это происходит, обеспечивая новое осмысленное понимание роста, свойств и результатов этих опухолей. Концепции, разработанные в этой статье, предлагают новые возможности для будущих экспериментов, помогают объяснить ранее неясные наблюдения и рекомендуют новые методы, препятствующие развитию рака, включая блокирование определенной последовательности, которая необходима для образования опухоли.

Левин объясняет: «Эта статья не публикует никаких новых экспериментов. Скорее, она описывает новый способ понимания и интерпретации существующих результатов, и тем самым помогает объяснить ранее сбивающие с толку факты, выделяя различия в развитии рака в молодом или старшем возрасте, и подчеркивая важную роль наследственной предрасположенности к развитию рака. Публикация предлагает совершенно новые пути к изучению происхождения рака в течение жизни».

В документе «Раковые клетки» собраны многочисленные примеры того, как порядок мутаций влияет на исход опухоли и ее реакцию на терапию. Эта статья подчеркивает возможность для исследователей взглянуть на сотни этих эволюционных деревьев с различными порядками мутаций, которые, возможно, обеспечат метод снятия отпечатков пальцев, который мог бы выявить информацию о типе рака, росте и возможности проникновения в окружающие ткани во время диагностики, так что лечение может быть запланировано. Имея представление об этих сложных мутационных цепях, фармацевтические и биотехнологические фирмы могли бы начать рассматривать вмешательства, направленные на подавление определенных связей в мутационной последовательности, которые могут блокировать дальнейшее развитие рака. Препараты, направленные против первого и второго мутационных исходов, могут полностью предотвратить возможность выбора третьей и четвертой мутаций в клоне клеток. Таким образом, основное внимание в этой статье уделяется профилактике рака, а не лечению.

Многие различные виды рака возникают в результате случайного накопления мутаций (ошибок в информации в гене) в течение жизни. Например, прошлые исследования показали, что колоректальный рак связан с мутациями в следующих четырех различных генах: APC, RAS, TGF-бета и p53, каждый из которых вносит ошибку в различные функции, выполняемые клетками в толстой кишке. Ученые продемонстрировали, что рак толстой кишки развивается наиболее быстро, когда ген APC мутирует первым, ген RAS - вторым, ген TGF-бета - третьим, а ген p53 - последним. Мутации в первых трех генах вызывают доброкачественные опухоли. Только когда все четыре гена видоизменены, возникает злокачественная опухоль. Но мутации происходят случайно в течение жизни. Порядок навязывается дарвиновским отбором. Мутация АРС позволяет клону клеток расти (образуя доброкачественный полип). Когда происходит мутация RAS в этом клоне клеток, полип увеличивается, увеличивая количество клеток с этими двумя мутациями и, следовательно, вероятность возникновения рака. Таким образом, порядок этих случайных мутаций определяется жизнеспособностью и репликацией клеток с этим порядком мутаций. Лаборатория Левина показала одинаковую потребность в порядке мутаций в пяти разных генах для образования другого рака: Т-клеточных лимфом. Именно эти две работы, опубликованные примерно три года назад, положили начало работе Коупленду, Дженкинсу и Левайну, исследовавших, был ли это путь развития всех видов рака; «Порядок мутаций и вопросы типа клеток».

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190115111925.htm