Раковые опухоли держат часть мутаций «про запас»

Распределение мутаций в опухолях выглядит как лоскутное одеяло: разные участки одной и той же опухоли обладают разными наборами мутаций, и если лечение уничтожает один участок, то в целом опухоль выживает за счёт «запасных игроков».

Чтобы понять, как развивается злокачественная опухоль, врачи берут у больного биопсию. Раковые клетки анализируются на предмет мутаций, после чего становится понятно, какую терапию использовать и каков прогноз. К сожалению, несмотря на такой, казалось бы, точный метод, опухоль часто не оправдывает надежд врачей: она не обращает внимания на лечение, растёт, разбрасывает по организму метастазы, и в итоге схемы лечения и прогнозы приходится значительно корректировать.

Британские исследователи из Лондонского университетского колледжа обнаружили причину такой непредсказуемости злокачественных новообразований. Учёные проанализировали раковые опухоли почек у четырёх больных, но при этом они брали биопсию из разных участков опухолей. Проверялось, как изменилась активность генов в раковых клетках, какие мутации они приобрели и не произошло ли у них каких-то хромосомных перестроек. По словам исследователей, были использованы едва ли не все возможные методы геномного анализа. Оказалось, что в отношении генетических аномалий опухоли вовсе не такие однородные образования, как было принято считать. То есть клетки из разных участков опухоли могут иметь разный набор злокачественных мутаций.

Например, у больного X в одном небольшом участке опухоли произошло удвоение хромосомного набора; этот участок стал источником метастазов. В оставшейся части основной опухоли с числом хромосом в клетках было всё в порядке, зато там обнаружилось богатое разнообразие генных мутаций. Исследователи взяли 14 проб, и только треть злокачественных мутаций оказалась общей для всех образцов. Некоторые мутации были сугубо индивидуальны: они попадались лишь в одной из проанализированных проб, и таковых в общей сложности насчитали около четверти от общего числа. Как пишут исследователи в статье, опубликованной в New England Journal of Medicine, злокачественные опухоли проявляют удивительную изобретательность: например, ген SETD2, мешающий развитию рака, в разных участках опухоли был выключен тремя разными способами.

Таким образом, когда начинают противоопухолевую терапию, под удар попадает только какая-то часть злокачественного новообразования, другие же раковые клетки находятся в своеобразном эволюционном резерве. И в случае гибели одних клеток опухоль будет расти дальше за счёт других, реализующих альтернативный сценарий развития. Это объясняет, почему попытки выстроить схему лечения на ограниченном наборе молекул-онкомаркеров часто оказываются безрезультатными: эти молекулы анализируются на материале одной–двух биопсий и полной картины рака дать не могут. То же самое относится и к клиническим прогнозам: смена хорошего прогноза на плохой может быть связана с тем, что в опухоли на первый план вышли клетки с другим набором мутаций.

Практически полученные результаты говорят о том, что наиболее эффективным методом борьбы с раком остаётся хирургическая операция, когда рак лишают всех «эволюционных резервов», за счёт которых он мог бы выжить или дать начало вторичным опухолям. Но не все опухоли могут быть удалены оперативно, и, безусловно, оптимальным выходом было бы делать в каждом случае столько биопсий, сколько требуется, чтобы узнать о болезни всё. Но, как признают сами исследователи, столь подробный молекулярно-генетический анализ — дело кропотливое и весьма дорогостоящее. Кроме того, далеко не у всех опухолей можно взять биопсию из всех нужных участков. Так что биотехнологам предстоит изрядно поломать голову, прежде чем такой тщательный анализ сможет найти применение в повседневной клинической практике.

Подготовлено по материалам Лодонского университетского колледжа.