Медична генетика - В. М. Запорожан 2005

Основи онкогенетики
Можливість молекулярно-генетичної діагностики пухлин

Одне з головних завдань онкології — раннє виявлення пухлини (Лікування тим ефективніше, чим раніше воно розпочате). Першопричиною і рушійною силою канцерогенезу є ушкодження протоонкогенів, генів-супресорів, генів-мутаторів і деяких інших функціонально значущих генів. Ці дефекти є не тільки факторами патогенезу, але й маркерами пухлини. Пошук надійних маркерів пухлини, розробка методів діагностики — предмет інтенсивної клінічної і експериментальної перевірки. Нині ця робота проводиться в кількох напрямах.

По-перше, Діагностика спадкових форм злоякісних пухлин у так званих ракових сім’ях. Деякі форми злоякісних пухлин успадковуються. Спадкові форми злоякісних новоутворень зустрічаються практично при пухлинах всіх локалізацій і в середньому становлять 5-15 % усіх випадків раку. При ембріональних пухлинах у дітей частка спадкових форм сягає 30-40 %. Більшість спадкових форм зумовлена мутантними генами-супресорами. Ці гени нині секвеновані, вивчені найпоширеніші їх Мутації. У ракових сім’ях можна виявляти носіїв патологічних генів у сибсів і дітей хворого, діагностуючи пухлини на доклінічній стадії. Носіїв спадкової мутації гена включають у групу ризику для подальшого клініко-генетичного моніторингу.

Так, у формуванні спадкової схильності до раку молочної залози та яєчників велике значення мають два гени — BRCA1 (17q21J і BRCA2 (13q12.3). Ризик раку молочної залози у носійок мутантного гена становить 85 % до 70-річного віку. При спорадичних формах раку молочної залози мутації цих генів виявляються рідко. Тому тестування всього населення на носійство цього гена нині економічно невиправдане, оскільки частота мутацій BRCA1 або BRCA2 в популяції невелика. Вона коливається від 1:500 до 1:2000, за даними різних дослідників.

Інше серйозне онкологічне захворювання — сімейний аденоматозний поліпозний Рак товстої кишки (синдром Лінча). Його частота становить 1:8000 новонароджених. Захворювання зумовлене мутацією гена-супресора АРС (5q21-22). Виявлено більше 300 мутацій цього гена. У 95 % носіїв мутантного гена рано чи пізно розвивається рак, причому в 60 % саме ця форма раку, а в 40 % — рак інших відділів шлунково-кишкового тракту. Описано й пухлини інших локалізацій.

Спадковий неполіпозний колоректальний рак зумовлений мутацією одного з чотирьох генів-мутаторів, що беруть участь у репарації ДНК — MSH2 (2р22-р21), MLH1 (3p21.3), PMS1 (2q31-q32), PMS2 (7р22). Ризик розвитку раку у носіїв гена у віці до 70 років становить 91 % у чоловіків і 69 % — у жінок. У носіїв гена описано не тільки рак товстої кишки, але і пухлини іншої локалізації (рак ендометрія, молочної залози, яєчників, шлунка, тонкої кишки та ін.).

Можлива також молекулярно-генетична діагностика й інших спадкових форм пухлин.

Відносний ризик раку у людей з уродженими мутаціями в генах-супресорах збільшена в 100010 000 разів, а у деяких випадках вірогідність розвитку пухлин становить 100 %. Проте частота самого цього явища (успадкованої мутації) вкрай мала — не частіше 1-5 випадків на 100 000 живо- народжених. Відповідно низька і частка спадкових форм злоякісних пухлин.

По-друге, пошук генетичних маркерів спорадичних форм злоякісних пухлин. Для деяких форм пухлин виявлено надійні маркери. Наприклад, ключову роль у розвитку раку шийки матки відіграють віруси папілом людини (HPV) типів 16, 18 і споріднені їм. Виявлення ДНК вірусу може бути основним маркером цієї пухлини.

Проте молекулярно-генетична діагностика більшості пухлин — це достатньо складна проблема. У різних хворих один і той самий тип пухлини може бути спричинений мутаціями різних генів (або різними мутаціями одних і тих же генів), іноді не мутаціями, а епігенетичними процесами — порушеннями процесу метилування, тобто кожна пухлина має унікальний «генетичний портрет». Тому для діагностики необхідно використовувати не один, а групу маркерів. Важливо те, що ДНК-маркери пухлини можуть бути виявлені у виділеннях людини (у сечі — при раку сечового міхура і нирок, у фекаліях — при раку товстої кишки, в соку підшлункової залози — при раку цього органа, в слині — при пухлинах ротової порожнини, в мокротинні та змивах бронхів — при раку легенів). Часто генодіагностика більш чутлива, ніж звичайні клінічні Методи. Наприклад, при перехідно-клітинній карциномі сечового міхура характерні зміни мікросателітних маркерів виявляються в сечі за кілька місяців до цистоскопічного підтвердження рецидиву пухлини.

Встановлено, що при пухлинах різної локалізації ДНК-маркери дуже рано виявляються в крові та сечі хворих. Сучасні високочутливі методи ДНК-діагностики дозволяють їх виявити. Саме з цим напрямом можуть бути пов’язані надії відносно ранньої діагностики і скринінгу.

Третій важливий напрям — вивчення «генетичного портрета» пухлини (тобто детальний аналіз за допомогою ДНК-чіпів сукупності пошкоджених і експресованих генів пухлини). Це важливо для подальшого прогнозу захворювання, визначення чутливості до хіміопрепаратів і опромінювання, оцінки схильності пухлини до рецидивів і метастазування.

У деяких випадках генотипування дозволяє підібрати патогенетичну терапію. Наприклад, при раку молочної залози у деяких хворих може бути активований онкоген ERBB2, який кодує рецептор до епідермального фактора росту. Високий рівень білка ERBB2 вказує на несприятливий перебіг захворювання. Висока Експресія гена корелює зі стійкістю пухлини до хіміопрепаратів. Нині одержано препарат герцептин, який використовується для лікування раку молочної залози з підвищеною експресією ERBB2. Препарат виготовлений на основі мишачих антитіл до домену рецептора. Використання препарату підвищує чутливість пухлин до хіміотерапії.

Четвертий напрям — пошук генів схильності до пухлин. До генів схильності належать гени репарації ДНК, а також гени, відповідальні за метаболізм канцерогенів, їх активацію, детоксикацію (табл. 8.4). Несприятливий фенотип може зустрічатися у 30-50 % населення.

Скринінг населення на носійство генів схильності — це перспективний напрям профілактичної медицини майбутнього.