Genom raka rozszyfrowany

To pierwszy tak kompletny obraz choroby nowotworowej, jaki udało się uzyskać w badaniach genetycznych. Został stworzony przez zespół naukowców z brytyjskiego Wellcome Trust Sanger Institute. O wynikach ich pracy donosi “Nature”.

– Dzięki rozpoznaniu wszystkich genów raka będziemy w stanie tworzyć nowe terapie, których działanie będzie nakierowane na konkretne mutacje, i określać, czy dany pacjent odniesie z ich zastosowania korzyść – komentuje dr Peter Campbell, członek zespołu.

– To pierwszy przebłysk tego, jak będzie wyglądała onkologia przyszłości – uważa sir Mark Walport, dyrektor Wellcome Trust. – Nie tylko w laboratorium, ale i w szpitalach.

W swoich badaniach uczeni użyli potężnej nowej technologii sekwencjonowania genomu. Z jej pomocą ustalili kolejność ułożenia nukleotydów tworzących informację genetyczną jednostek budujących nić DNA. Przeanalizowali zarówno materiał pobrany z guza, jak i z normalnej tkanki chorych na drobnokomórkowego raka płuc i czerniaka złośliwego. Porównując ze sobą uzyskane wyniki, wyodrębnili zmiany specyficzne dla nowotworów.

[srodtytul]Genetyk jak archeolog [/srodtytul]

Dlaczego zajęli się akurat tymi dwoma typami raka? – To główne choroby nowotworowe występujące w państwach rozwiniętych, w przypadku których wiemy, jakie czynniki zewnętrzne mogą je wywołać – tłumaczy prof. Mike Stratton. – Jeśli chodzi o raka płuc, tym czynnikiem jest dym tytoniowy. W przypadku czerniaka ekspozycja na światło słoneczne.

Z powodu pierwszej z tych chorób umiera rocznie około miliona osób, większość z nich stanowią palacze. Jest to najbardziej zabójczy typ raka. Uczeni ustalili, że jego genom zawiera ponad 23 tys. mutacji. A to oznacza, że nowa pojawia się średnio po spaleniu 15 papierosów.

[wyimek]To pierwszy przebłysk tego, jak będzie wyglądała onkologia przyszłości. Nie tylko w laboratorium, ale i w szpitalach[/wyimek]

Czerniak złośliwy odpowiada co prawda tylko za 3 proc. wszystkich przypadków nowotworów skóry. Jest jednak bardzo skutecznym zabójcą. Aż trzy na cztery osoby, które umierają z powody raka skóry, chorują na czerniaka. Jego genom składa się z 33 tys. mutacji.

Wszystkie nowotwory są powodowane przez mutacje, jakie zachodzą w DNA komórek rakowych, które człowiek nabywa przez całe życie. – Choroba pojawia się wówczas, kiedy następuje utrata kontroli nad zachowaniem komórki – tłumaczy dr Andy Futreal. – Kiedy rośnie w sposób, w jaki nie powinna, w niewłaściwym dla siebie czasie i miejscu.

I tak mutacje, które powstają na przykład pod wpływem dymu tytoniowego, są przekazywane dalej, kolejnym generacjom komórek. W ten sposób następuje zapis szkód, jakie choroba czyni w organizmie. Praca uczonych polega na jego odczytywaniu. Dlatego porównują ją do zajęcia wykonywanego przez archeologów. Podobnie próbują zrekonstruować historię, tyle że powstawania guza.

Zespołowi z Wellcome Trust Sanger Institute udało się to nadspodziewanie dobrze. – Niesamowite, co można odczytać z tych genomów – zachwyca się dr Peter Campbell. Na przykład fakt, że mutacje powstałe pod wpływem promieni ultrafioletowych są charakterystycznie oznaczone. Dlatego uczeni potrafili je odróżnić od mutacji rozwiniętych później, prawdopodobnie kiedy komórki rakowe przedostały już ze skóry do głębszych tkanek organizmu.

Potwierdzili, że większość mutacji raka płuc powstaje pod wpływem koktajlu substancji chemicznych znajdujących się w papierosach.

[srodtytul]Sto typów do poznania[/srodtytul]

W badanym materiale uczeni zauważyli również mutacje, które “namawiają” komórki, by stały się rakowymi. Jak ocenia dr Futreal, podążanie ich tropem będzie jednym z większych wyzwań, jakie czekają naukowców w ciągu następnych kilku lat.

– Zauważyliśmy rozpaczliwe próby bronienia się naszego genomu przed niszczącym wpływem promieniowania ultrafioletowego czy substancji zawartych w dymie tytoniowym – relacjonuje prof. Stratton. – Nasze komórki próbują naprawiać wyrządzone szkody. Niestety, często bez sukcesu.

Najnowsze odkrycie może to zmienić. Tym bardziej że naukowcy z Sanger Institute nie próżnują i już poszli za ciosem. Wraz z uczonymi z Massachusetts General Hospital pracują nad dużej skali programem badawczym, którego celem jest powiązanie genetycznych zmian nowotworowych z ich odpowiedzią na leczenie. Ale aby w walce z rakiem nastąpił rzeczywisty przełom, trzeba by rozszyfrować genom wszystkich typów tej choroby, a jest ich ponad 100. W tym celu powstał International Cancer Genome Consortium, program działający na podobnych zasadach co Human Genom Project, projekt poznania ludzkiego genomu.