КЛИНИКА ONCOLOGY.RU
консультации, разъяснения, помощь

 

Молекулярно-генетическое тестирование: что это и зачем это вам?

После установки диагноза рак легкого вас ждет еще несколько важных исследований, среди которых может быть и молекулярно-генетическое. В чем его важность и как проводят этот анализ?


Что такое мутации?

Чтобы понять суть предстоящего вам исследования, придется разобраться, как же так случилось, что нормальная, здоровая клетка вдруг стала злокачественной, способной к неограниченному делению. Напомним, что клетки – это маленькие кирпичики, основная структурная единица в нашем теле. Из них состоят все органы и системы человеческого организма. Клетки имеют различные функции, выполнение которых возложено на органеллы – компоненты, обеспечивающие существование клетки. К ним относится и клеточное ядро, в котором заключен генетический материал, или геном. Он содержит всю биологическую информацию, которая необходима для развития и существования живого организма.

Внутри каждого ядра находится 46 хромосом, по 23 от каждого родителя. Хромосомы содержат множество генов, состоящих из ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Эти гены и контролируют, как работают клетки.

Природой заложено так, что гены функционируют в штатном режиме, и все происходящие в нашем организме процессы находятся под чутким их «руководством». Однако со временем ситуация может измениться: гены повреждаются, «теряются» или копируются дважды. В генетике эти перемены называют мутациями (от латинского mutatio – изменение). Следует сразу же отметить, что изменения в генах всегда имеют необратимый характер.

Известны два основных типа генных мутаций:

  1. Приобретенные мутации происходят вследствие повреждения генов на протяжении жизни человека. Они не передаются по наследству. Причин приобретенных мутаций множество – это негативное воздействие никотина, ультрафиолетового излучения, вирусов, мутагенных веществ, находящихся в воздухе или пище, и другие факторы. Развитию приобретенных мутаций способствуют некоторые вирусы. Известно, что вероятность появления «ошибок» увеличивается с возрастом. Иногда они имеют случайный характер.
  2. Генетические мутации передаются от родителей детям через дефектные гены и хромосомы. Они встречаются реже, чем приобретенные. При генетических мутациях изменения могут происходить в каждой клетке человеческого организма, включая репродуктивные мужские и женские клетки, что и обусловливает передачу «поломок» по наследству.

Мутации и рак

Ген – это инструкция, которая «предписывает» каждой клетке нашего организма, что ей делать и как жить. Заложенная в инструкции программа «решает», что это за клетка, в чем состоит ее функция, когда ей нужно делиться, а когда приходит пора погибнуть. Здоровые гены уверенно контролируют процесс роста и воспроизводства клеток, и он имеет упорядоченный и предсказуемый характер. Появление мутаций нарушает этот механизм. Как и вышедший из строя центр управления на космическом корабле, мутировавшие гены становятся причиной сложной «ошибки», имеющей порой фатальные последствия для всей системы.

Мутации, «запускающие» злокачественный процесс, могут появляться в самых разных генах.

Известны четыре основных типа генов, вовлеченных в процесс деления клеток, и большинство опухолей имеют дефектные копии более чем одного из них:

  1. Гены, активизирующие размножение клеток (онкогены).
    При нормальных обстоятельствах они «сообщают» клеткам, когда им «пора» делиться. Их можно сравнить с педалью газа в автомобиле. Пока на нее не нажимают, машина не двигается, но стоит вдруг сильно надавить на газ – и она понесется вперед со страшной скоростью. Так и с онкогенами: в норме они совершенно безобидны, но стоит им «сломаться» – и клетки начнут делиться с неистовой силой.
  2. Гены, останавливающие деление клеток (гены супрессоры опухолей).
    Обычно клетки могут «ремонтировать» генные поломки. Если они очень серьезны, гены супрессоры опухолей останавливают рост и деление клеток. Мутации в генах супрессорах опухолей приводят к тому, что клетка перестает понимать «инструкцию» и начинает бесконтрольно размножаться. Так развивается рак.
Наиболее известным геном супрессором опухоли является р53.
Он поврежден у большинства больных раком.
  1. Гены, восстанавливающие другие поврежденные гены (гены восстановления ДНК).
    ДНК в каждой клетке организма постоянно находится под угрозой повреждения, однако ему противостоят различные белки, содержащиеся в клетках. Благодаря этому большинство повреждений ДНК немедленно устраняется без каких-либо последствий. Если же повреждается ген, ответственный за производство этого чудесного «восстановительного» белка, клетка становится неспособной к восстановлению. Со временем число «ошибок» нарастает, и развивается рак.
Ученые выяснили, что гены восстановления ДНК повреждаются при ряде раковых заболеваний, в том числе раке кишечника.
  1. Гены, программирующие гибель клетки (гены саморазрушения).
    Ряд генов сообщают слишком «возрастной» или поврежденной клетке о самоуничтожении. Этот процесс называют апоптозом, или запрограммированной гибелью клеток. Они погибают всякий раз, когда какие-то процессы выходят из-под контроля, предотвращая таким образом развитие опухоли. Повреждение генов саморазрушения приводит к тому, что неисправная клетка выживает, превращаясь в злокачественную.

Независимо от того, какие точно перемены «запускают» мутировавшие гены, их результат приводит к изменениям в клетке или группе клеток, вследствие чего они начинают расти и многократно делиться, образуя опухоль.

Наш организм состоит из более чем ста миллионов миллионов клеток. Рак может начинаться с изменений в одной-единственной из них. Прежде чем нормальная клетка превратится в злокачественную, должно произойти несколько мутаций.

Приобретенные мутации – причина развития так называемого спорадического рака. Они считаются самой распространенной причиной злокачественных новообразований. Наследственные же поломки несут ответственность всего за 5-10% случаев рака.


Большая разница

Изменения в генах, ответственных за клеточное деление, бывают разными. От онкологов, химиотерапевтов вы можете слышать множество терминов: мутации, слияния, альтерации, транслокации, трансформации, делеции, перестановки – все они описывают различные «поломки», происходящие внутри клеток и вызвавшие их аномальное, губительное для вашего организма поведение.

При раке легкого могут происходить мутации в ряде генов, о которых некоторым из вас придется слышать регулярно.

Таблица. Гены, в которых могут происходить изменения при раке легкого.

Символ Название гена
EGFR Рецептор эпидермального фактора роста
ALK Рецептор тирозинкиназы анапластической лимфомы
KRAS Вирусный онкогенный гомолог саркомы крыс 2 Кирстен
ROS1 ROS протоонкоген 1, рецептор тирозинкиназы
MET MET протоонкоген, рецептор тирозинкиназы
ERBB2 (HER2) Erb2 рецептор тирозинкиназы 2 (также известен как человеческий рецептор эпидермального фактора роста 2)
BRAF B-Raf протоонкоген, серин/треонин киназа
RET Ret протоонкоген
FGFR1 Рецептор 1 фактора роста фибробластов

Как вы видите, мутации, которые вызывают рак легкого, могут происходить во множестве генов.

В онкологии мутации, с которыми связано развитие злокачественных заболеваний, иногда называют «драйвер-мутациями» (от английского driver – водитель).

Еще каких-то 15 лет назад онкологам было совершенно неважно, в каком именно геноме произошли трагические изменения, запустившие злокачественный процесс. Однако в нулевых годах от этих данных стало зависеть и дальнейшее лечение рака легкого, и даже течение заболевания.

Существенные коррективы в терапию рака легкого внесли результаты исследований, доказавших эффективность ряда препаратов. Эти препараты способны ингибировать, то есть блокировать активность «целевых» рецепторов, в которых произошли мутации и, действуя непосредственно на причину злокачественного процесса, останавливать деление раковых клеток. За способность прицельно попадать в мишень эти средства получили название таргетных (от английского слова target – цель).

Сегодня таргетная, или молекулярно-таргетная терапия – это целое направление лечения рака, которое используется наряду с химиотерапией.

За последние годы в арсенале онкологов появился ряд таргетных препаратов, в том числе и действующих при мутациях, ассоциированных с раком легкого. Каждый из них «работает» только при наличии «целевой» мутации. Поэтому, чтобы подобрать препарат, онкологам важно знать, есть ли в вашей опухоли мутация и если да, то какая именно. Для этого каждый больной раком легкого стразу же после установки диагноза должен пройти молекулярно-генетическое тестирование, которое и позволяет выявить «драйвер-мутации».


Когда проводят молекулярно-генетическое тестирование?

Чтобы выявить «драйвер-мутации», врачам понадобится образец вашей опухоли. Его получают во время биопсии, которая является необходимым и очень важным диагностическим этапом.

Биопсия – это метод исследования, в ходе которого врачи иссекают небольшой участок органа или опухолевой ткани и тщательно изучают его клеточный состав.

Молекулярное исследование опухоли – ключ к пониманию изменений, которые произошли в вашем организме и спровоцировали развитие рака. С его помощью онкологи смогут подобрать тот препарат, который будет максимально эффективно работать именно в вашем случае.

Биопсия чаще всего проводится еще на этапе диагностики. Во время изучения образца тканей врач-паталогоанатом подтверждает наличие в ней опухолевых клеток, определяет тип рака легкого – мелкоклеточный или немелкоклеточный, указывает гистологической тип опухоли (аденокарцинома, плоскоклеточная карцинома и так далее) и проводит молекулярно-генетическое тестирование на наличие мутаций. На основании полученной картины онкологи и составляют дальнейшую схему лечения.

Выявление «драйвер-мутаций» является основанием для назначения таргетных препаратов, которые целенаправленно «отключают» процессы неудержимого роста и размножения злокачественных клеток, запущенные генными «поломками». На таргетную терапию положительно отвечает подавляющее большинство больных, опухоли которых имеют соответствующую мутацию. Но, к сожалению, раковые клетки пока оказываются хитрее фармакологов. Примерно через год после начала таргетной терапии в опухоли появляются новые «поломки», после чего она становится устойчива к целевым препаратам.

Выявление на фоне таргетной терапии признаков прогрессирования рака свидетельствует о развитии устойчивости. Чаще всего это происходит из-за появления новых мутаций, например, мутации Т790М.

Если таргетная терапия перестала «работать», онколог может предложить вам пройти повторную биопсию, чтобы провести молекулярно-генетическое тестирование еще раз. Результаты исследования помогут понять причину устойчивости (например, выявить новую мутацию) и определиться с дальнейшей тактикой лечения.

Сегодня молекулярно-генетическое тестирование является неотъемлемой частью комплексной диагностики рака легкого. Его результаты доступны уже через 1-3 недели после забора материала, что позволяет онкологам как можно быстрее приступить к наиболее эффективному лечению рака легкого.