Rozszyfrowano genomy dziesiątek nowotworów
Gigantyczny projekt zsekwencjonowania genomów dziesiątek nowotworów ujawnił nowe spojrzenie na naturę raka. Okazuje się, że defekty genetyczne odpowiedzialne za rozwój nowotworów mogą czasem pojawiać się lata lub nawet dziesięciolecia przed pierwszymi objawami choroby.
Projekt Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG) objął ponad 10 lat pracy blisko 1300 naukowców z calego świata. Wyniki tych badań zostały opublikowane w prawie dwóch tuzinach artykułów w "Nature" i "Nature Research". Czego z nich się dowiedzieliśmy o nowotworach?
W ramach projektu zsekwencjonowano 2658 całych genomów nowotworów należących do 38 różnych typów raków. Poprzednie badania koncentrowały się na regionach kodujących białka nowotworów, ale to zaledwie 1 proc. całego obrazu. Teraz poznano pozostałe 99 proc.
Rak jest chorobą genomu spowodowaną mutacjami w DNA komórek zachodzącymi podczas replikacji. Często te błędy są nieszkodliwe i szybko usuwane, ale niektóre pozwalają komórce na niekontrolowany wzrost. Każda zmiana pozostawia po sobie tzw. sygnaturę mutacji, czyli "genetyczny odcisk palca". W ramach projektu PCAWG udało się wskazać wiele sygnatur mutacji, które powodują niekontrolowany wzrost komórek.
Co ciekawe, tylko połowa wszystkich sygnatur mutacji ma znane przyczyny, takie jak dym tytoniowy czy promieniowanie jonizujące.
Przeprowadzone badania wskazują, że nowotwory u ludzi zawierają średnio 4-5 podstawowych mutacji, które stymulują ich wzrost. Innym kluczowym wnioskiem było to, że genom raka jednej osoby różni się od genomu raka innej osoby.
- Cały projekt PCAWG pomaga rozwiązać odwieczną zagadkę medyczną: dlaczego dwóch pacjentów z czymś, co wydaje się być tym samym nowotworem, może różnie reagować na ten sam lek. Pokazujemy, że przyczyny efektów leczenia są zapisane w DNA - powiedział dr Peter Cambpell, szef Cancer, Ageing, and Somatic Mutation na Wellcome Sanger Institute.
Naukowcy odkryli także, że ok. 20 proc. mutacji to wczesne zdarzenia w rozwoju guza, często występujące wiele lat przed pojawieniem się jakichkolwiek objawów choroby. Mimo iż jest to niepokojące, to z drugiej strony może poprawić wczesne wykrywanie nowotworów i zapewnić skuteczniejsze leczenie.
- Opracowaliśmy ramy czasowe mutacji genetycznych w spektrum rodzajów raka. W przypadku ponad 30 nowotworów wiemy, jakie konkretne zmiany genetyczne mogą wystąpić i kiedy. Odblokowanie tych wzorców oznacza, że teraz powinno być możliwe opracowanie nowych testów diagnostycznych, które wykrywają wczesne oznaki raka - powiedział Peter Van Loo, jeden z autorów badań.
