You may login with either your assigned username or your e-mail address.
The password field is case sensitive.
Регистрация

Маркеры болезни – маркеры жизни

Достижения отечественной молекулярной генетики для клинической онкоурологии

При всем разнообразии онкологических заболеваний существует несколько ключевых вопросов, важных для всех без исключения врачей-онкологов.

  1. Диагностика. Ранняя диагностика существенно повышает шансы на полное излечение или по крайней мере значительное продление жизни больного при подавляющем большинстве онкозаболеваний.
  2. Правильный выбор стратегии лечения. Этот вопрос важен, разумеется, для любого клинициста, но при онкологическом заболевании приобретает особую остроту, по причинам как медицинским (упущенное время), так и социальным (исключительная дороговизна препаратов для лечения онкозаболеваний).
  3. Правильный прогноз вероятности развития рецидива опухоли.

В последние десятилетия наряду с традиционными методам анализа в практику врачей-онкологов все активнее начинают внедряться достижения современной молекулярной генетики. Выявление и анализ молекулярно-биологическими методами специфических онкомаркеров позволяет уточнить диагноз, скорректировать метод лечения, сделать прогноз о дальнейшем развитии болезни.

Метилирование ДНК – метильные группы СН3 (красно-желтые) выступают в большую бороздку ДНК

Метилирование ДНК – метильные группы СН3 (красно-желтые) выступают в большую бороздку ДНК

Первоначально под онкомаркерами понимали специфические белки, обнаруживаемые в крови больных с онкологическим заболеванием (СА 125 – маркер рака яичников, АФП – альфа-фетопротеин – маркер гепатоцеллюлярного рака печени). Однако в последние годы большое значение приобрел анализ генетических маркеров – изменений в наследственном материале злокачественных клеток. Наибольшее диагностическое значение (в настоящий момент) имеют два основных типа аномальных изменений ДНК.

  1. Изменение характера метилирования ДНК в опухолевой клетке. Появление метилирования генов-супрессоров (гиперметилирование) и снижение метилирования (гипометилирование) генома в целом. Это ценнейший диагностический признак, так как он появляется еще до того, как изменится фенотип клетки. Он позволяет выявить признаки злокачественного перерождения ткани на стадии, когда методы классической патанатомии и цитологии еще не фиксируют изменения клеток.
  2. Структурные нарушения ДНК. К ним относятся:
    1. делеции определенных фрагментов хромосом, приводящие к «потере гетерозиготности» по содержащимся там генам-супрессорам опухолевого роста и микросателлитная нестабильность, являющаяся результатом нарушений в системе репарации ДНК;
    2. активирующие мутации в клеточных онкогенах и инактивирующие мутации в генах-супрессорах;
    3. образование новых химерных генов с онкогенными свойствами в результате структурных перестроек хромосом.

Исследования онкомаркеров идут во всем мире. Международная база данных PUBMED при запросе «oncology markers» выдает ссылки почти на 20 тысяч статей. Активно изучаются генетические и белковые маркеры для всех типов онкологических заболеваний, в том числе и для онкоурологических. С одной стороны, продолжаются исследования таких «классических» белковых онкомаркеров, как ПСА (простатспецифический антиген), с другой – с каждым годом появляются новые маркеры, анализ которых из исследовательских лабораторий переходит в клиническую практику. Так, для рака предстательной железы параллельно исследуется несколько групп маркеров.

  1. Диагностические (помогающие поставить диагноз). Таким маркером является, например, ген DD3/PCA3), который уже используется для клинической диагностики в лабораториях США. Другим диагностическим маркером служит метилирование по гену GSTP1.
  2. Прогностические (позволяющие установить степень злокачественности опухоли и вероятность метастазирования и сделать предположение о вероятном сценарии развития заболевания и вероятности рецедива). Для рака простаты подобным прогностическим значением обладают такие признаки, как длина теломер в опухолевых клетках (у пацентов, в опухолевых клетках которых теломеры длиннее, чем в неизмененных клетках, вероятность рецидивов и метастазирования опухоли выше).
  3. Маркеры наследственной предрасположенности. У носителей этих генов вероятность развития болезни выше, чем в среднем по популяции. О наследственной предрасположенности к раку простаты свидетельствуют мутации в генах фермента RNAseL и белка MSR-1 (macrophage specific receptor 1).

Генетические нарушения при раке мочевого пузыря изучены хуже, однако и для этого заболевания описано несколько диагностических маркеров, такие, например, как гены цитокератинов (CYFRA), ген BLCA-4 и сюрвивина (Survivin).

Что же касается светлоклеточного рака почек, то для него активно исследуются такие генетические маркеры, как гены MN/CA9 (G250) и мутации в генах, отвечающих за клеточную агдезию (сadherin-6 и бета-сatenin). Для всех урологических онкопаталогий важным диагностическим маркером является повышенная экспрессия гена теломеразы в опухолевых клетках.

Данный перечень онкоурологических маркеров, разумеется, не претендует на полноту, но, тем не менее, позволяет представить основные направления научных исследований. Российские ученые также активно занимаются изучением онкомаркеров с перспективой разработки тестовых клинических систем. Рассказать об успехах отечественной молекулярной онкоурологии мы попросили заведующего лабораторией молекулярной генетики человека ММА им. И.М. Сеченова проф. Дмитрия Владимировича Залетаева.

Роман Курынин, научный сотрудник, врач-уролог

МАРКЕРЫ РАКА ПРОСТАТЫ

В нашей лаборатории был протестирован спектр молекулярных маркеров для рака простаты. Для анализа использовали послеоперационные образцы опухоли и материал тонкоигольной биопсии (в сочетании с лазерной микродиссекцией для повышения результативности диагностики). Некоторые, но пока не все, маркеры удается определить даже в сыворотке крови. Если говорить о структурных аномалиях ДНК, то нами было показано, что делеция длинного плеча 16-й хромосомы коррелирует с более злокачественными формами заболевания (маркер прогноза). Делеции длинного плеча 13-й хромосомы определяются на ранних этапах этого типа рака. Нами разработана новая медицинская ДНК-технология «Молекулярно-генетическая методика определения потери гетерозиготности и микросателлитной нестабильности хромосомных районов 13q14 и 16q23 у пациентов с подозрением на рак предстательной железы» (разрешение на применение новой медицинской технологии ФС №2008/151). Еще один ценный структурный маркер – химерный ген (при раке простаты определяется целый набор химерных генов, но один встречается наиболее часто). Для того чтобы его выявить даже нет необходимости делать микродиссекцию, он определяется просто в тканях пораженной железы и имеет очень высокое прогностическое значение. Он характерен для более агрессивных форм рака и, кроме того, дает возможность скорректировать стратегию лечения. Химерный ген характерен для гормонозависимых форм рака. При этом показано, что в ходе правильно подобранной гормональной терапии его содержание снижается – что, в свою очередь, может служить критерием эффективности лечения. Нами разработана новая медицинская ДНК-технология «Молекулярно-генетическая методика определения маркера TMPRSS2/ERG4 для диагностики и проведения эффективной гормональной терапии у пациентов с раком предстательной железы» (разрешение на применение новой медицинской технологии ФС №2008/153). Другой маркер рака предстательной железы – аномальное метилирование гена GSTP (глютатион-s-трансфераза P). Метилирование этого гена определяется уже в простатических интраэпителиальных неоплазиях и даже в сыворотке крови, хотя и с меньшей частотой, чем в опухолевом материале. В настоящее время одной из приоритетных задач нашей лаборатории является создание диагностической панели для определения 5–7 генов-маркеров рака простаты в сыворотке крови. Концентрация опухолевой ДНК в сыворотке крови невелика, поэтому и чувствительность определения маркеров невысока, однако система из 4–5 маркеров метилирования имеет вполне приемлемую чувствительность и специфичность с диагностической точностью порядка 80–90%.

МАРКЕРЫ РАКА ПОЧКИ

Показано, что делеция короткого плеча 3-й хромосомы (где находятся гены-супрессоры, в том числе ген VHL) коррелирует со светлоклеточным раком почки. При этом размер делеции имеет прогностическое значение: чем больший фрагмент делетирован, тем хуже прогноз. А если при этом имеет место еще инактивация (метилирование или делеция) гена Е-кадгерина, ответственного за межклеточные взаимодействия, то это с высокой вероятностью указывает на метастазирование рака почки. Нами разработана новая медицинская ДНК-технология «Молекулярно-генетическая методика оценки прогрессии первичной опухоли при светлоклеточном раке почки» (разрешение на применение новой медицинской технологии ФС №2008/150). В последний год интерес урологов к онкомаркерам рака почки резко возрос в связи с появлением на фармацевтическом рынке России таргетных препаратов для лечения определенных форм рака почки. Если при светлоклеточном раке почки инактивирован ген VHL, то это является показанием для совершенно определенной и высокоэффективной таргетной терапии. При других формах этого рака, связанных с нарушениями в других генах, эта терапия будет неэффективна. Таким образом, молекулярно-биологический анализ с использованием новой медицинской технологии «Молекулярно-генетическая методика оптимизации таргетной терапии при светлоклеточном раке почки» (разрешение на применение новой медицинской технологии ФС №2008/152) позволяет выбрать оптимальную форму лечения этого типа опухоли.

МАРКЕРЫ РАКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

Поиск молекулярных маркеров поверхностного рака мочевого пузыря мы проводили вместе с коллегами из Медико-радиологического научного центра (г. Обнинск), а теперь продолжаем работу совместно с МНИОИ им. П.А. Герцена. Нашей задачей было попытаться с помощью молекулярных маркеров разграничить рецидивирующие и нерецидивирующие формы рака мочевого пузыря. Было установлено, что делеция короткого плеча 9-й хромосомы, где расположены гены-супрессоры, в том числе P16, имеет ассоциацию с ранним (в течение года после удаления первичной опухоли) рецедивированием рака мочевого пузыря. При этом детальный сравнительный анализ первичных опухолей и рецидивов, с точки зрения молекулярной паталогии, показывает, что очень часто в их основе лежат разные молекулярные маркеры, а возможно, и механизмы – обстоятельство, которое обязательно надо учитывать для выработки стратегии лечения. Тем не менее нами разработана новая медицинская ДНК-технология «Молекулярно-генетическая методика оценки риска неблагоприятного течения заболевания у больных поверхностным раком мочевого пузыря» (разрешение ФС №2009/311 от 4.09.2009 г.), которая достаточно эффективно позволяет прогнозировать течение заболевания. Кроме того, нами проводится поиск молекулярных маркеров, которые позволят определять вероятность перехода поверхностной опухоли в инвазивную форму.

В целом отечественные разработки в области молекулярной диагностики онкоурологических заболеваний выполняются на уровне мировых научных стандартов, однако из-за известных проблем с материальнотехническим обеспечением отечественной медицины они пока еще слабо сопрягаются с повседневной практикой врачей-онкологов. Однако мы уверены, что в ближайшее время разработанные нами тест-системы станут обычной диагностической составляющей отечественных клинических лабораторий. Большие надежды мы возлагаем также на разработку отечественных микрочипов для диагностирования маркеров основных, наиболее распространенных онкозаболеваний с помощью неинвазивной технологии определения патологических маркеров в сыворотке крови. Использование таких диагностических систем для массового мониторинга лиц старше 50 лет позволило бы значительно улучшить раннюю диагностику онкозаболеваний в России, а значит, увеличило бы шансы наших пациентов на исцеление и долгую полноценную жизнь.

Роман Курынин, научный сотрудник, врач-уролог

0
Ваша оценка: Нет