«Черные ящики» рака: ученые научились определять точную причину опухоли по ее ДНК

Правообладатель иллюстрации University of Cambridge

Британские ученые нашли способ определять точную причину развития любого онкологического заболевания по ДНК раковых клеток.

До настоящего времени врачи имели лишь общие представления о том, какие вещества являются канцерогенами и могут привести к появлению рака (например, асбест или выхлопные газы), но о причинах заболевания каждого отдельного пациента могли только гадать.

Скажем, если у человека диагностирован рак легких, нельзя сказать наверняка — возник ли он в результате курения, от жизни в сильно загазованном районе или от регулярного вдыхания каких-нибудь вредных веществ на рабочем месте.

Теперь же ученым Кембриджского университета и Королевского колледжа в Лондоне удалось составить каталог уникальных мутаций ДНК, по которым можно установить, вследствие каких внешних факторов развилась почти любая конкретная опухоль — например, была ли она вызвана загрязнением воздуха или контактом с пестицидами.

Обширный перечень раковых маркеров, которые журналисты уже прозвали «черными ящиками» опухоли, но сами ученые сравнивают с отпечатком пальца, был опубликован в понедельник в журнале Cell.

«В будущем наш каталог позволит врачам точно определять, какое именно вещество привело к развитию рака — а эта информация может оказаться совершенно бесценной, так как позволит принять меры, чтобы оградить других людей от воздействия потенциально опасных канцерогенов», — поясняет одна из авторов исследования, профессор Кембриджа Серена Ник-Занай.

«Почерк опухоли»

Наша ДНК представляет собой длинную цепочку, составленную из определенной последовательности молекул — нуклеотидов. Их всего четыре, и в биологии их принято обозначать латинскими буквами A, C, G и T.

Иногда эта последовательность нарушается — и A, например, превращается в G. Такое изменение называется мутацией и может быть вызвано массой факторов, в том числе и внешних — например, солнечным излучением или воздействием химических веществ, содержащихся в табачном дыме или выхлопных газах машин.

Клетки размножаются делением, и при этом каждая воспроизводит точную копию своей ДНК — вместе с содержащимися там ошибками. Со временем таких ошибок накапливается довольно много — и это может привести к неконтролируемому росту клеток, то есть развитию опухоли.

Раньше определить, что именно послужило таким толчком, было крайне затруднительно. Однако теперь у ученых есть возможность довольно быстро полностью сканировать геном человека, а это дает возможность найти в раковых клетках все мутации и выявить своеобразный «почерк опухоли» — повторяющиеся признаки, характерные для того или иного конкретного внешнего фактора.«

Чтобы составить первый раковый каталог, британские биологи взяли здоровые стволовые клетки — и подвергли их воздействию 79 известных канцерогенов, а потом изучили произошедшие в каждой клетке изменения ДНК.

Выяснилось, что по меньшей мере 41 из этих химических веществ, потенциально способных вызвать рак, несложно опознать по «почерку» мутаций в опухоли — он уникален, как отпечаток пальца.

«Фактически это позволяет нам рассматривать каждую опухоль как место преступления — и, как следователи могут по уликам выйти на преступников и их сообщников, так и мы можем определить, что именно несет ответственность за развитие опухоли», — говорит профессор Ник-Занай.

Теперь задача исследователей — дополнить и расширить созданный каталог, в том числе изучив и совокупность сразу нескольких факторов.