Генетические анализы на рак – это тесты, которые помогают выявить наследственные (доставшиеся от родителей) и соматические (возникшие в течение жизни) мутации, связанные с онкологическими заболеваниями. Можно выявлять прицельно определенные мутации или проанализировать всю последовательность ДНК, что позволяет обнаруживать до 85% и более генетических нарушений, способствующих развитию злокачественных опухолей.
У здорового человека генетические анализы на рак помогают выявить носительство наследственных мутаций, повышенный риск развития онкозаболеваний и своевременно принять меры по профилактике. У людей с уже диагностированной злокачественной опухолью генетическое тестирование помогает определить подтип новообразования, уточнить прогноз, подобрать наиболее эффективное лечение.
Рак — заболевание, которое ежегодно уносит миллионы жизней, уступая среди причин смертности только сердечно-сосудистым патологиям. Ученые и врачи-онкологи уже давно ведут с ним борьбу, постоянно внедряя новые средства, которые помогают сохранить жизни всё большего числа пациентов. За последние десятилетия поле сражения сильно сместилось с гистологического и клеточного уровня на молекулярно-генетический.
Если раньше было лишь известно, что при раке меняется внешний вид и поведение клеток, то теперь ученые стремятся разобраться в процессах на уровне генов и отдельных молекул. Это стало возможным с развитием молекулярной биологии, и на этом поприще достигнуты немалые успехи.
Каждая клетка человеческого организма содержит около 30 тысяч генов. Среди них есть те, которые контролируют рост и размножение клетки, ее продолжительность жизни, отвечают за «починку» поврежденной ДНК.
Рак развивается из-за мутаций, в результате которых эти гены начинают работать неправильно. Генетические дефекты возникают случайно или при воздействии внешних факторов: курения, ультрафиолетового излучения, канцерогенов в пище и окружающей среде. Некоторые мутации (наследственные) человек получает от родителей, другие (приобретенные) — в течение жизни. [8]
Наследуемая природа злокачественных новообразований доказана для некоторых локализаций. Наиболее часто встречаются рак груди, яичников, поджелудочной железы, толстой кишки, рак желудка и меланома. По различным данным, доля наследственных форм в структуре онкологических заболеваний составляет:
- 10-17% – Рак яичников. [1]
- 5-10% – Колоректальный рак. [3]
- 5-10% – Рак груди. [1]
- 10% – Рак поджелудочной железы. [5,7]
- 5-10% – Рак желудка. [7]
- 5-10% – Меланома. [6,7]
Каждый рак уникален, несет собственный набор мутаций. И эти различия могут сильно влиять на прогноз, чувствительность раковых клеток к тем или иным лекарственным препаратам. Выяснить это помогают специальные генетические анализы.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Что такое генетический тест
Перед тем, как рассказать о генетических тестах, давайте разберемся что такое гены и ДНК. ДНК – это макромолекула (очень большая), которая хранит и передает генетическую информацию. Ген – это участок ДНК, в котором зашифрована информация о белке. Совокупность генов конкретного организма называется генотипом.
Генетические тесты – это очень большой спектр анализов, с помощью которых можно исследовать генотип и отдельные гены человека, а также инфекционных агентов, которые вызывают у него заболевания. Такие исследования нашли широкое распространение в медицине, судебной экспертизе, криминалистике, профессиональном спорте и даже сельском хозяйстве. Наиболее популярные методы, с помощью которых они проводятся: секвенирование, полимеразная цепная реакция (ПЦР), фрагментный анализ и др.
Огромное значение генетическое тестирование имеет и в онкологии, поскольку все злокачественные опухоли являются следствием накопления особых мутаций в клетках организма. А их выявление позволяет поставить точный диагноз, назначить эффективное современное лечение, подтвердить или опровергнуть наследственную природу рака, а также оценить прогноз заболевания.
Выявление наследственных мутаций позволяет разработать план профилактики рака или его обнаружения на ранних стадиях. Например, некоторым пациентам может быть показано изменение образа жизни, в других случаях обсуждается вопрос проведения превентивных операций по удалению органа-мишени, кому-то может быть показано регулярное прохождение углубленного медицинского осмотра, который направлен на выявление опухоли на начальной стадии. [4,8]
Преимущества генетического тестирования в определении предрасположенности к раку
Генетические исследования в онкологии помогают решать важные задачи:
- Обнаружить наследственные мутации и оценить риск развития рака, своевременно принять профилактические меры.
- Разобраться, есть ли у человека генетические дефекты, связанные с повышенным риском онкологических заболеваний, которые он может передать своим детям.
- Составить «молекулярно-генетический портрет» опухоли и выяснить, к каким препаратам она чувствительна.
- Устранить беспокойство человека и его родственников, если оно имеется.
Все генетические исследования на мутации, связанные с раком, можно разделить на две большие группы: те, которые проводят у здоровых людей, чтобы выявить риски, и те, которые проводят у онкологических больных, чтобы изучить опухолевые клетки и подобрать правильное лечение. Для каждой группы есть свои показания. Вне зависимости от полученных результатов исследования, необходимо получить консультацию онкогенетика. [4]
Анализы для людей, у которых уже диагностирован рак
Обычно такие исследования назначают при поздних стадиях онкологических заболеваний, когда стандартные методы лечения не помогают. Эти анализы применяют для диагностики заболевания, подбора персонализированной терапии и оценки прогноза.
Наиболее распространенные исследования из этой группы:
- При меланоме: исследования мутация в гене BRAF.
- При немелкоклеточном раке легкого: гены EGFR, BRAF, ALK.
- При раке толстой и прямой кишки: ген KRAS.
- При раке молочной железы: ген HER2.
- При раке яичников: гены BRCA1, BRCA2.
Эти мутации будут встречаться только в опухолевых клетках. В остальных, здоровых, тканях организма указанные гены будут функционировать нормально. [1,3,5,6,7]
Анализы для здоровых людей, направленные на оценку рисков
Наследственные мутации человек получает от родителей. Они присутствуют в половых клетках, а значит, их получат все клетки тела человека. В настоящее время с помощью генетического теста можно определить повышенный риск развития следующих типов рака:
- яичников;
- молочной железы;
- щитовидной железы;
- толстой кишки;
- поджелудочной железы;
- простаты;
- желудка;
- почки.
Кроме того, генетические исследования помогают оценить риск меланомы, сарком — злокачественных опухолей из соединительной ткани.
Эксперты из Американского общества клинической онкологии (American Society of Clinical Oncology) рекомендуют рассмотреть возможность проведения генетических исследований на наследственные мутации людям, у которых в семье часто встречались определенные типы злокачественных опухолей, если такой диагноз был установлен у близких родственников. Правильное решение о необходимости обследования помогут принять онколог, клинический генетик. [2]
Что показывает анализ?
Генетические тесты показывают, в каких генах произошли изменения, связанные с повышенным риском рака. Выделяют две группы генов, в которых могут возникать такие мутации.
Протоонкогены кодируют белки, активирующие деление клеток. В норме они должны «включаться» лишь в определенное время. Если в протоонкогене возникает мутация, либо он становится чрезмерно активным (например, из-за увеличения количества копий), он превращается в онкоген, и нормальная клетка становится опухолевой.
Распространенные примеры онкогенов — EGFR и HER2. Эти белки-рецепторы встроены в клеточную мембрану. При активации они запускают цепочку биохимических реакций, в результате чего клетка начинает активно, бесконтрольно размножаться. Все мутации в протоонкогенах — приобретенные, они не наследуются.
Гены-супрессоры опухолей ограничивают размножение клеток, восстанавливают поврежденную ДНК, отвечают за «смерть» отработавших своё клеток. Рак возникает из-за того, что в результате мутаций эти гены перестают справляться со своей функцией. Например, гены BRCA1 и BRCA2 отвечают за репарацию ДНК. При наследственных мутациях в них у женщин повышен риск того, что будет диагностирован рак молочной железы, яичников. [6,8]
«Евроонко» сотрудничает с ведущими зарубежными лабораториями. Они применяют современные технологии секвенирования, которые помогают быстро изучить ДНК человека и выявить изменения в сотнях генов:
- замену оснований — «букв» генетического кода;
- делеции — утрату участка хромосомы;
- инсерции — «лишние» вставки ДНК в хромосомах;
- изменение числа копий определенного гена;
- фьюжн-мутации — слияние генов, в результате которого образуется новый, гибридный ген;
- микросателлитную нестабильность;
- мутационную нагрузку опухоли.
Какие гены вызывают онкологические заболевания
Как мы уже говорили выше, в образовании злокачественной опухоли имеют значение две большие группы генов: протоонкогены и гены-супрессоры опухоли. Если протоонкоген мутировал и перестал выполнять свою функцию, он превращается в онкоген. Наиболее известные онкогены это HER2/neu – эпидермальный фактор роста, который важную роль в развитии агрессивного рака молочной железы, гены семейства RAS, которые кодируют сигнальные белки, передающие информацию о размножении. Информация о некоторых онкогенах и вызываемых ими злокачественных новообразованиях представлена в таблице:
| Протоонкоген | Тип нарушений | Виды опухоли |
| PDGFB, EGF, TGFA, VEGF, FGFA, FGFB | Гиперэкспрессия либо амплификация | Злокачественные новообразования молочной железы, желудка |
| PDGFRB, PDGFRA, EGFR, HER2/NEU, RET, MET, ROS, VEGFR | Гиперэкспрессия либо амплификация | Плоскоклеточные злокачественные новообразования, глиобластомы, рак молочной железы и яичников |
| ABL | Слияние с геном BCR | Острый лимфолейкоз |
| RAF/MIL, MOS, BCR, PIM1, AKT | Мутации, слияние | Рак желудка, легких, толстой кишки, поджелудочной железы, нейробластома |
| FOSB, FRA1, FRA2, JUND, BCL3, MYB | Гиперэкспрессия, амплификация | Рак желудка, кишечника, яичников, легких, лимфома Беркитта, нейробластома |
| BAX, BCL2A, BCL2B | Гиперэкспрессия, транслокация | Фолликулярная В-клеточная лимфома |
Наиболее известными генами-супрессорами являются BRCA 1 и 2, которые участвуют в процессах репарации ДНК, p53 – белок, запускающий процесс клеточного цикла и ее гибель при накоплении повреждений ДНК. Также к ним относятся и следующие: [6]
| Ген-супрессор | Эффект зародышевых мутаций | Эффект соматических мутаций |
| Р53 | Синдром Ли-Фраумени | Рак толстой кишки, легкого, молочной железы и др. |
| RB | Ретинобластома | Различные опухоли |
| p16/INK4A | Наследственная меланома | Рак поджелудочной железы, глиома и др. |
| ATM | Синдром Луи-Бар | Рак молочной железы, легких, опухоли лимфатической системы |
| MSH2, MLH1 | Наследственный рак толстой кишки и эндометрия | Рак толстой кишки, рак эндометрия |
| BRCA1, BRCA2 | Наследственный рак молочной железы и яичников | Редко мутируют в спорадических опухолях |
| APC | Семейный аденоматозный полипоз толстой кишки | Рак толстой кишки |
| PTEN / MMAC1 | Болезнь Коудена | Рак эндометрия, простаты, почек, молочной железы, опухоли мозга и др. |
Что делать, если мутации выявлены?
В результате проведения анализа пациент получает заключение, в котором представлена информация о проведенных исследованиях. При выявлении одной или нескольких мутаций рекомендуется обратиться к онкологу, генетику или онкогенетику, чтобы составить план дальнейших действий. Он может включать проведение следующих мероприятий:
- Составление плана регулярных профилактических обследований и определение их объема — ультразвуковое исследование, МРТ, колоноскопия, определение онкомаркеров и др. Для каждого вида опухолей предусмотрен свой план обследования.
- Обсуждение возможности превентивного удаления органа-мишени — груди, яичников, толстой кишки и др.
- Проведение генетических исследований у кровных родственников, которые также могут быть носителями мутаций.
- Планирование рождения детей — может рекомендоваться ЭКО с предимплантационным генетическим тестированием или пренатальная диагностика.
У пациентов с уже диагностированным раком выявленные мутации помогут подобрать оптимальный метод лечения, в том числе назначение таргетной терапии и иммунотерапии. [1,4,6]
Существуют ли противопоказания?
Генетические тесты могут нести некоторые негативные эффекты. Когда здоровый человек узнаёт, что у него мутация, связанная с повышенным риском рака, это может стать сильным эмоциональным потрясением. Врач порекомендует рассказать об этом членам семьи, чтобы они тоже знали о рисках, и это может сделать семейную атмосферу более напряженной. Сам по себе генетический анализ стоит недешево. Если его проводят у онкологического больного для подбора персонализированной терапии, рекомендованные по результатам исследования препараты тоже могут оказаться очень дорогими.
Как происходит сдача анализа?
Если речь идет о наследственных мутациях, для анализа достаточно сдать кровь из вены. Для составления «молекулярно-генетического портрета» рака чаще всего нужен биоптат — образец ткани злокачественной опухоли. Существует и более современная методика — жидкостная биопсия, когда исследуют ДНК опухолевых клеток, циркулирующую в крови. [8]
Насколько достоверны результаты?
Точность обнаружения мутаций с помощью современных генетических исследований составляет почти 95%.
Что может повлиять на точность результата?
Для того чтобы анализ показал достоверный результат, врач-онколог должен правильно провести биопсию, соблюдать технику фиксации (специальной обработки) ткани. Организация, которая отправляет материал в лабораторию, должна соблюдать правила транспортировки. В противном случае провести исследование не получится.
Расшифровка анализа
Если анализ на наследственные мутации показал отрицательный результат, это значит, что у человека нет генетических дефектов, повышающих риск развития тех или иных злокачественных опухолей. Но это не значит, что он никогда не заболеет раком. Просто его риски несколько ниже. Аналогично положительный результат не говорит о том, что у пациента обязательно будет диагностировано онкологическое заболевание. У него повышены риски, и, возможно, потребуются некоторые профилактические мероприятия.
Иногда результат исследования на наследственные мутации сомнителен. В таких случаях многие онкологи и клинические генетики предпочитают считать, что риск рака всё же повышен, и рекомендуют некоторые меры профилактики. В ряде случаев ситуацию помогают прояснить анализы близких родственников.
Иногда обнаруживают неизвестные изменения в генах. Непонятно, то ли это вариант нормы, то ли нейтральная мутация, то ли она повышает риск рака.
Если анализ проводится у онкологического пациента для подбора эффективного лечения, лаборатория высылает лечащему врачу отчет, в котором указывает:
- обнаруженные мутации;
- список научных публикаций, в которых эти мутации фигурируют;
- препараты, одобренные для лечения рака с такими генетическими дефектами;
- препараты, которые в настоящее время не одобрены для лечения данного типа рака, но успешно применяются для борьбы с другими злокачественными опухолями с аналогичными мутациями.
На основе этой информации онколог принимает решение по поводу дальнейшего лечения. [6,8]
Генетические исследования на рак в «Евроонко»
В клиниках «Евроонко» есть всё для того, чтобы, при необходимости, назначить онкологическому пациенту персонализированную терапию, замедлить прогрессирование болезни и продлить жизнь. Мы применяем все препараты последнего поколения, зарегистрированные на территории России, и сотрудничаем с ведущими европейскими, американскими лабораториями, которые проводят генетические исследования в онкологии.
Мы знаем, как помочь, если в другой клинике сказали, что больше ничего нельзя сделать, или лечение, назначенное ранее, перестало помогать. Свяжитесь с нами.
Список литературы:
- Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина» Л.Н. Любченко, Е.И. Батенева - Медико-генетическое консультирование и ДНК-диагностика при наследственной предрасположенности к раку молочной железы и раку яичников. Пособие для врачей
- Высоцкая И.В., Летягин В.П., Шабанов М.А. и др. Актуальные вопросы канцерогенеза. Клиническая онкогематология. 2019;12(1):101–6. DOI: 10.21320/2500-2139-2019-12-1-101-106
- Кит О.И., Водолажский Д.И., Геворкян Ю.А., Солдаткина Н.В., Гречкин Ф.Н., Кожушко М.А., Ефимова И.Ю. Наследственный колоректальный рак: генетика и скрининг. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2018;28(3):18-25. https://doi.org/10.22416/1382-4376-2018-28-3-18-25
- Баранова Е.Е., Бодунова Н.А., Воронцова М.В., Захарова Г.С., Макарова М.В., Румянцев П.О., Хатьков И.Е. Наследственные опухолевые синдромы: современная парадигма // Проблемы эндокринологии. — 2020. — Т. 66. — No4. — С. 24–34. doi: https://doi.org/10.14341/probl12366
- Григорьева И. Н., Ефимова О. В., Суворова Т. С., Тов Н. Л. Генетические аспекты рака поджелудочной железы. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2014; 110 (10): 70–76.
- Е.Н. Имянитов. Роль молекулярно-генетической диагностики в практической онкологии. Практическая онкология. Т.20, №4-2019. DOI: 10.31917/2004261
- А.С. Цуканов, В.П. Шубин, Н.И. Поспехова. Наследственные раки желудочно+кишечного тракта. Практическая онкология •Т. 15, No3 – 2014.
- В.Н. Горбунова, Е.Н. Имянитов. Генетика и канцерогенез. - Методическое пособие для студентов медицинских вузов.
