Стремясь улучшить лечение рака, многопрофильная исследовательская группа применила комплексный подход к оценке того, какие молекулярные изменения в раковых клетках с наибольшей вероятностью участвуют в развитии болезни. Этот подход привел к подтверждению ранее известных молекулярных изменений рака и к открытию других, которые раньше обычно не были связаны с раком. Ориентация на определенные изменения пациента с помощью определенных лекарств может помочь однажды улучшить реакцию на лечение. Отчет появляется в Cancer Cell.
"Мы изучили путь PI3K, один из наиболее важных путей клеточного," сказал старший автор д-р. Чад Крейтон, адъюнкт-профессор медицины и член отделения биостатистики онкологического центра Дэна Л. Дункана Медицинского колледжа Бейлора. "Клеточный путь – это цепь событий с участием нескольких белков. Путь PI3K выполняет ряд разнообразных функций, включая изменение клеточного метаболизма и стимулирование роста и пролиферации клеток."
"PI3K – это наиболее часто мутировавший путь рака, на который могут воздействовать лекарственные препараты. Таким образом, важно понимать, как путь и мутации рака влияют на множество различных клонов рака," сказал соавтор д-р. Гордон Миллс, профессор медицины и иммунологии онкологического центра доктора медицины Андерсона.
Предыдущие исследования идентифицировали ряд генов, белков и процессов, участвующих в пути PI3K в клетках, выращенных в лаборатории.
"В этом исследовании мы взяли то, что узнали в лаборатории о том, как работает этот путь, и проанализировали это вместе с информацией о генах и белках, присутствующих в раковых клетках, взятых у пациентов-людей," Крейтон сказал. "Мы изучили около 11000 раковых опухолей человека, представляющих 32 основных типа. Это крупнейшее исследование такого рода, и это стало возможным отчасти благодаря Атласу генома рака, общедоступному набору данных о геномных изменениях 32 типов рака."
Для проведения комплексного анализа этого огромного количества данных исследовательская группа привлекла ресурсы экспертов в области данных о раковых белках, в молекулярной биологии пути и в использовании мощных аналитических инструментов, которые обеспечивали геномный анализ и интеграцию белка. данные.
Задача состоит в том, чтобы узнать, какие мутации при раке важны
Чтобы оценить, какие мутации рака важны, исследователи провели всесторонний анализ, который позволил им определить, какие из измененных генов и белков с большей вероятностью влияют на нормальную функцию пути PI3K.
"Что делает этот анализ сложным, так это то, что существует большое количество изменений генов и белков, которые могут присутствовать в опухоли данного пациента, и возможно, что разные изменения присутствуют у разных пациентов," Крейтон сказал. "Кроме того, не все мутации обязательно вызывают заболевание. Задача состоит в том, чтобы выяснить, какие мутации изменяют путь, что может привести к раку. Мы надеемся, что однажды мы сможем применить эти знания в персонализированной медицине."
В исследовании было несколько сюрпризов.
"Для некоторых генов была предыдущая работа, указывающая на то, что они участвуют в этом пути, но мы обнаружили другие гены, такие как IDH1 и VHL, которые раньше обычно не были связаны с этим путем при раке," Крейтон сказал. "Эти гены, а также другие, которые могут быть обнаружены в будущем, теперь могут быть включены в группу генов, связанных с путем PI3K, и рассматриваться как потенциальные кандидаты для таргетной терапии."
"Обнаружение нескольких видов рака и мутаций, о которых мы не знали раньше, может активировать этот путь, поддерживает повышение приоритета тестирования лекарств в сторону новых мутаций, обнаруживаемых при определенных типах рака," сказал соавтор д-р. Дэвид Квятковски, профессор медицины Гарвардской медицинской школы и старший врач больницы Бригама и женщин и Института рака Даны Фарбер.
Будущее персонализированной медицины
"Комплексный характер этого проекта, который объединяет информацию с нескольких уровней, может повлиять на ведение пациентов и в конечном итоге улучшить результаты для большой популяции пациентов с аномалиями на этом очень важном пути," Миллс сказал.
"Этот комплексный подход расширяет наши знания о том, при каких типах рака активизируется этот путь и почему, и это важно с точки зрения размышлений о методах лечения, следующих за этим путем," Квятковский сказал.
Представьте себе следующий возможный сценарий будущего в условиях персонализированной медицины: пациент предоставляет образец опухоли, и врач отправляет его в лабораторию, которая выполняет анализ секвенирования, который показывает, где расположены генетические изменения и тип изменений. Затем на основе данных о белках группа врачей и ученых может определить, какие генетические изменения связаны с большей активацией пути PI3K, а какие нет. Эти данные помогут команде в выборе пациентов, для которых конкретные препараты могут быть эффективными.