Тема онкологических заболеваний – одна из самых горячих в науке. Эту область изучают клеточные биологи, генетики, молекулярные биологи, биоинформатики и даже экологи. Абитуриенты, студенты биологических и медицинских факультетов, а также некоторые великие ученые по-прежнему мечтают найти «лекарство от рака». The game is on.
Мир замер в ожидании спасительного решения. Ученые уже включили бензопилу CRISPR/Cas9, и анализируют ДНК опухолей. То тут, то там возникают новые препараты. Тем обиднее за Оливера Сакса, известного нейробиолога и популяризатора науки, погибшего от неоперабельной или метастазирующей меланомы всего за три месяца до регистрации эффективного лекарства от этого агрессивного вида рака.
Дьявол в мелочах
Исследовать ДНК злокачественных образований можно на разных этапах профилактики или лечения болезни. Представим себе кого-то, кто заботится о здоровье и знает историю своей семьи. Этого человека беспокоит, что его дед по материнской линии умер от рака прямой кишки, а у его матери подозрение на рак поджелудочной железы. При этом его отец здоров. Нашему герою интересно, кто внес основной вклад в генетический материал, связанный с работой его пищеварительной системы, и как ему планировать свою жизнь в долгосрочной перспективе.
Если на этом этапе наш герой сделает специальный анализ ДНК, в лаборатории изучат определенные участки его генома и сравнят их с типичными. Здесь возможно несколько вариантов развития событий: в ассоциированных с болезнью локусах обнаружат либо мутации, либо безопасные или ассоциированные с патологией изменения. Ассоциация с патологией означает, что в мировых генетических базах данных зарегистрировано определенное число статистически важных случаев заболевания конкретным видом рака при выявлении аналогичной мутации. Онкологические заболевания относят к мультифакториальным: обычно их развитие обусловлено одновременными мутациями в разных генах. Однако в отдельных видах рака существуют особые гены, предопределяющие исход болезни для каждого второго случая. Избежать ложноположительных или ложноотрицательных результатов нельзя. Поскольку во все сложные биологические процессы, к которым относится и канцерогенез, почти всегда вовлечен не один ген, а несколько, результат анализа (то есть вывод о предрасположенности к заболеванию) носит вероятностный характер.
Отбор локусов ДНК для анализа – отдельная большая задача, ведь нужно тщательно выбрать фрагменты, достоверно ассоциированные с заболеванием. В целом, существует довольно много исследований по анализу ассоциаций между мутациями и заболеваниями, однако нередко найденные ассоциации ложноположительные.Это связано с исследованием геномов людей преимущественно европеоидной расы, что серьезно мешает сделать персонализированную медицину общедоступной в ближайшее время.
Безусловно, прогноз на основе генетического анализа на мутации вырисовывается пессимистичный. Но не следует воспринимать его как приговор – пусть это будет мотивацией для пересмотра своего образа жизни. При этом нужно обязательно проходить регулярные обследования для выявления возможных патологий и сообщать о результатах анализа врачу. Впрочем, «провериться» необходимо и тем, у кого не было обнаружено онкогенных мутаций.
Внимание к женской груди
Для примера рассмотрим рак молочной железы. Девушкам и женщинам, близкие родственницы которых сталкивались с этой патологией, обязательно к прохождению исследование генов BRCA1 и BRCA2. Пациенткам с недавно диагностированным раком молочной железы это также рекомендовано для выбора лечения. Женщинам от 40 лет и старше необходимо пройти обследование, а также каждый год делать маммографию.
Немного молекулярной биологии, чтобы понять, что именно происходит, когда в гене есть мутация. Для примера возьмем знакомый BRCA1 (сокращение от «breast cancer»). Исходно это ген-супрессор опухоли, который синтезирует белок, отвечающий за репарацию, т.е. «починку» ДНК. Если исправить химические повреждения в молекулах невозможно, то гены BRCA1 подключают другие белки. Так запускается процесс клеточной смерти, и клетка с нарушенной ДНК уничтожается. Вот как это работает: у женщины есть две копии гена BRCA1 (одна от мамы, одна от папы), и даже если функционирующей окажется только одна из них, белок будет вырабатываться. Он-то как раз и восстанавливает ДНК при нарушениях. Если же поломаны обе копии гена, то BRCA1 перестает нормально функционировать и чинить ДНК. В таком случае риск рака груди очень высок.
Смотрите глубже
Теперь рассмотрим ситуацию, когда рак у человека не был диагностирован. По сути, у него в ткани какого-то органа появилась клетка, которая развивается не по той же программе, что и остальные. При этом она не воспринимается собственными иммунными клетками как патология и продолжает активно делиться. С одной стороны, это непонятное образование мешает нормальной работе органа. С другой – оно обрастает кровеносными сосудами, специально стимулируя их рост, и забирая ресурсы здоровых тканей.
В начале этого года вышла статья о том, что раковую опухоль можно воспринимать как отдельную экосистему внутри собственного тела.. Ученые предлагают новый подход к лечению рака – концепцию «экологической терапии». Она заключается в том, что организм представлен как экосистема, а клетки, взаимодействующие между собой и с раковой опухолью – как отдельные виды. В отличие от традиционного видения противоопухолевой терапии, этот метод предполагает воздействие на все элементы «экосистемы», а не только применение «оружия» по отношению к раковым клеткам.
Множить сущности по необходимости
Если по-честному, то называть раком и лимфому, и саркому не совсем правильно. Впрочем, в обоих случаях протекают действительно похожие процессы: появляется группа клеток, отличающихся от окружения, которые при самом неблагоприятном стечении обстоятельств начинают мигрировать и захватывать новые органы. Исходно рак (карцинома) – злокачественное новообразование эпителиальной ткани, выстилающей внутренние полости органов. В иной плоскости лежит онкогематология – заболевания, связанные с клетками крови и лимфы.
В Genotek исследуется предрасположенность к 33 онкологическим заболеваниям. Вероятность каждого из них оценивается по определенному показателю или группе маркеров, обоснованных несколькими публикациями. Учёные классифицируют случаи заболеваний особым способом. И, что важно, в медицине уже существуют эффективные лекарства от некоторых видов рака: меланомы, лимфомы Ходжкина, саркомы мягких тканей и других. К сожалению, пока их использование на территории России недоступно.
Катарсис против рака
Рак лечат несколькими способами. В общих чертах опишем два наиболее распространенных. Среди традиционных подходов наиболее предпочтительным является оперативное лечение. Если опухоль операбельная и состояние пациента позволяет, то его отправляют к хирургу. В противном случае проводится химиотерапия – в пациента через катетер заливают «коктейль» из цитостатиков – веществ, которые препятствуют клеточному делению. Логика здесь такая: в самых важных органах взрослого человека уже не наблюдается активного роста клеток, при этом опухоль растет, пока они делятся. Если мы ограничим эту способность клеток, то сможем убить опухоль.
Неприятными последствиями химиотерапии становятся явления, связанные как раз с потребностью в делении клеток: выпадение волос, отмирание ворсинок кишечника, повреждение кожи и потеря фертильности у мужчин. Существуют и другие виды традиционного лечения, но при их обзоре возникает неизгладимое впечатление, что даже при сохранении жизни противораковая терапия существенно ухудшает ее качество. Поэтому мы бы хотели сосредоточиться на лекарствах нового поколения.
Круглосуточная доставка яда
Иммунотерапия – инновационный метод лечения рака. Идея, которая лежит в его основе, очень проста: противодействовать заболеванию методами иммунной системы, мобилизовав собственную или синтезировав ее подобие. Это позволит доставлять те же яды, но адресно, а не пуская их по всему кровотоку. При таком подходе нужно взять некий белок с поверхности опухолевой клетки, далее синтезировать антитело, которое способно его распознать, а затем связать это антитело с сильным ядом, который бы высвобождался при взаимодействии белка и антитела. Это позволит уменьшить циркуляцию отравляющего вещества в крови, с одной стороны, и увеличить ее в микроокружении опухоли – с другой. Прорывы в противоопухолевой терапии таких фармацевтических гигантов, как Merck, Bayer или Sanofi, связаны с разработкой лекарств, направленных на лечение отдельных заболеваний.
Back to the DNA
ДНК-тестирование позволяет исследовать генетические маркеры, то есть узнавать последовательности генов, которые ассоциированы с теми или иными видами онкологических заболеваний. Зная, в каком участке гена находится «поломка», можно понять, где конкретно требуется восстановление. Более того, это помогает при подборе конкретного лекарства. Не нужно проводить биопсию – забор живой ткани, сравнимый по тяжести с операцией. В будущем, где победила персонализированная высокотехнологичная медицина, человек сможет вылечить онкологическое заболевание гораздо быстрее и эффективнее. Для этого ему будет достаточно сдать биологический образец на анализ и – при подтверждении неблагоприятного диагноза – получить персональное лекарство, сделанное по шаблону: антитело на белок клеток опухоли, связанное с медикаментом.
Финальная ремарка для читателей из России. Помимо суровой статистики смертности от онкологических патологий, есть ещё более грустный момент: на территории нашего государства возможности использования противоопухолевой иммунотерапии сильно ограничены. Поэтому старайтесь ограничивать себя и близких от стресса, вести здоровый образ жизни и регулярно проходить обследование. Онкология на ранних стадиях легко оперируется и поддается лечению, поэтому своевременное выявление рисков и профилактика так важны. Всего вам доброго и с наступающими праздниками. Ваш Genotek.
Комментарии (42)
alhor
23.12.2016 22:01+1Спасибо за статью. Как можно было бы получить доступ к указанным лекарствам, недоступным в России? Если только выезжать, то куда?
whatshername
28.12.2016 12:42в России, несмотря на трудности, проводятся клинические исследования. насколько я понимаю, существуют страны, удобные для клинических исследований, и Россия — одна из них.
Вот сайт Национального института здоровья США, который публикует информацию обо всех клинических исследованиях: https://clinicaltrials.gov/
Доступен поиск по заболеванию, по региону, по лекарству. Участие в клинических исследованиях, проводимых не в России довольно сложно организовать. Меня интересовала эта тема, в ленте в fb от знакомого врача узнала, что при участии в зарубежном клиническом исследовании (что подразумевает полное финансирование и мед. поддержку процедур, которые требуются), возникают сложности при дальнейшем ОМС обслуживании в России. Впрочем, насколько это истина, судить не берусь.
maxsys
28.12.2016 22:28Вот тут подробнее о реальных препаратах и странах http://www.anticancer.net/ru/immunotherapy/, но, нужно понимать, что и это тоже лотерея.
DEM_dwg
24.12.2016 09:15Однако, в итоге интересует, а что произойдет если у всех маркеры в ДНК будут нормальными. Т.д. уже сейчас есть возможность редактирования отдельных кусков ДНК, если это произвести до оплодотворения. А потом все родители захотят голубоглазых блондинов и блондинок, 195 ростом...
RicoX
24.12.2016 09:47+5Тогда условные голубоглазые блондины 195 станут «серой массой» и особо не будут никого привлекать, что приведет к желанию условных родителей выделяться и «создавать» не похожих на других детей. Примерно как сейчас с именами.
whatshername
28.12.2016 12:45Самое страшное — если будет происходить то же, что с элитными породами домашних животных, если вдруг окажется, что «нормальные» маркеры лишают своего обладателя какой-то важной суперспособности, к которой мы все привыкли.
riko
24.12.2016 11:18Пару цифр, которые дают понять что такое рак, откуда он берётся и какова вероятность им заболеть.
1) 90% заболевших злокачественными новообразованиями находятся в возрастной группе старше 50 лет. 75% из которых старше 60 лет. Отсюда и динамика роста числа онкобольных из-за увеличения продолжительности жизни.
2) Как минимум половина (зависит от подсчёта) злокачественных новообразований вызвана исключительно образом жизни заболевшего. Топ причин:
— курение;
— злоупотребление крепким алкоголем;
— повреждение кожи ультрафиолетовыми лучами.
(По данным из статистического сборника Белстата)
redpax
24.12.2016 12:01Черт возьми. Курю, иногда пью и уже на протяжении 14 лет не прерывно через день хожу в солярий...
riko
24.12.2016 12:32Надеюсь, вам повезёт, и к 50-ти годам вы не вытащите короткую спичку… Шанс примерно один на тысячу, риск в целом не так уж и велик, но он есть.
redpax
24.12.2016 16:21Я вот пытаюсь понять, что есть "повреждение кожи ультрафиолетом"? Разве я не адаптировал кожу частыми облучениями? Я круглый год загорелый хотя изначально был арийско белого цвета, но уже давно не обгораю, мне кажется кожа уже имеет какуюто устойчивость к ультрафиолету и риск рака должен быть снижен, а не наоборот?
riko
24.12.2016 19:45Есть прямая корреляция между использованием солярия и раком кожи. Могу лишь предположить, что естественная доза ультрафиолета от пребывания на солнце значительно меньше от прожаривания под излучением солярия. Одно дело делать зарядку на свежем воздухе, другое дело просидеть пару часов в морозильной камере — закалку не получишь, а только заболеешь. В естественных условиях, успевает выработаться защита. В солярий же ходят не каждый день на пять минут, а что бы получить «красивый» цвет кожи здесь и сейчас.
whatshername
28.12.2016 13:03Тут дело не совсем в адаптации. Загорая, человек несколько вредит своей коже (выделение меланина, загар — защитная реакция).
Речь идет не о тренировке, а о том, что, поскольку вы всё-таки наносите повреждение, ультрафиолет — фактор риска.
abstracto
24.12.2016 12:02вот да, спасибо. а то средняя температура по больнице равносильна лжи.
нужна развернутая статистика по группам и категориям, либо никакая.
alhor
24.12.2016 12:09+1Есть статистика по пляжным волейболистам?
riko
24.12.2016 12:37Могу предположить, что у пляжных волейболистов риск будет меньше — регулярные тренировки выработали достаточное количество меланин для защиты. Огромный риск для обладателей «белой» кожи, которая распространена среди жителей севера Европы — она не загорает, а только краснеет/обгорает на солнце. По статистике у мужчин рак кожи на порядок реже чем у женщин — они не ходят в солярии и реже лежат на пляже.
whatshername
28.12.2016 13:05Есть не очень подробная, но интерактивная карта ВОЗ по смертям от разных раков. Можно выбирать страны, пол и год (2000 или 2012)
riko
28.12.2016 13:22Типичная средняя температура по больнице, почему в Дании такая высокая смертность от рака, чем в какой-нибудь Африке? Скорее всего потому, что слишком высокая продолжительность жизни из-за качественной медицины, поэтому многие успевают дожить до возраста, когда возникновение рака становится статистически практически неизбежным.
whatshername
28.12.2016 15:05Не спорю о средней температуре.
Поняла ваш тезис о качестве/продолжительности жизни. Не уверена, что он годится для объяснения всех данных по онкологии, на той же карте нет никакой информации о возрасте смерти. К тому же, для того, чтобы диагностировать рак требуется как минимум операционная и гистологическая лаборатория — чтобы увидеть в микроскопе аномальные клетки, так что иногда люди умирают, а диагноз онкология не поставлен.
riko
28.12.2016 17:33На счёт диагностики — совершенно верно, отсюда растут ноги и высокой смертности по нашей статистике из-за «сердечной недостаточности», т.к. это универсальный диагноз, если нет других видимых причин.
whatshername
28.12.2016 12:59Я правильно понимаю, что этот справочник ежегодный? За какой год эти данные?
Надо сказать, что помимо увеличения продолжительности жизни, число онкобольных растет и за счет уменьшения возраста заболевших.
А вот про причины однозначно говорить сложно. Все позиции в топе, безусловно, на способствуют здоровому образу жизни, однако нельзя сказать, что курение во всех случаях именно ВЫЗЫВАЕТ рак легких или гортани. Оно, безусловно, не способствует их лечению или профилактике, но, возможно, есть какая-то более фундаментальная причина.riko
28.12.2016 13:16В сборнике приведены данные за 2010-2015. Проценты я считал за 2015-ый. Динамика там тоже интересная, но это другая история.
Что касается возникновения рака, причина известна — сбой в клетке, что приводит к её бесконтрольному размножению. Сбой может быть вызван чем угодно: механическим повреждением, излучением, токсическими веществами или же случайный сбой при репликации(что самое неприятное). И естественно, токсический дым сигарет или крепкий алкоголь на порядок увеличивают риск этого сбоя в клетке, что подтверждается статистикой.whatshername
28.12.2016 15:18Сбой в клетке какого рода? Нарушение какого механизма? Понятно, что есть некий базовый клеточный цикл — от деления, до деления. Есть некие «контрольные пункты» — чекпоинты, которые клетка проходит. И есть общий цикл регуляции. Помимо этого существует огромное количество каскадов и взаимосвязей, связывающих как «мастер-регуляторы», белки, скажем, отвечающие за запуск клеточной смерти, так и «рычаги» поменьше.
Это некое упрощение, которое никак не помогает в решении проблемы, потому что если, как вы говорите, причина известна, то где лекарство?) Иммунотерапия — та же доставка яда, которая борется уже со следствием. Посмотрим на результаты CRISPR эксперимента и тогда скажем, знаем ли мы причину.
Однако комментарий о том, что «курение и употребление алкоголя вызывают рак» не говорит ни о чем. Да, повышают риск, но вам выше человек ответил о своем стаже ЗОЖ. Это не пропаганда употребления токсинов или использования соляриев, это призыв к критическому отношению к статистике и напоминание о том, что нам известно не так много о причинах всяких раков.riko
28.12.2016 17:37Вам не нужно знать точный механизм воздействия алкоголя на реакцию водителя и физику действия ремней безопасности. Достаточно знать статистику, которая говорит, что пристёгнутые ремни увеличивают шанс выжить в ДТП, а алкоголь увеличивает шанс попасть в ДТП. При этом легко найти персонажей которые будут хвастаться, что ездят пьяные за рулём не пристёгиваясь и с ним всё в порядке. Это называется нерепрезентативность выборки.
Dum_spiro_spero
24.12.2016 14:27" Женщинам от 40 и старше необходимо пройти обследование (а также каждый год делать маммографию). "
Насчет РМЖ есть любопытный момент.
Статистика говорит, что введение регулярной процедуры скрининга не особо повлияло на статистику смертности — хотя кажется логичным, что чем раньше обнаружили тем лучше.
Нюанс в том, что на смертность влияет в первую очередь есть метастазы или нет. А будут они или нет — неизвестно.
Когда что-то становится видно на маммографии — уже поздно. Т.е. опухолевые клетки либо распространились либо нет. Бывают достаточно крупные опухоли, которые тем не менее относят ко 2-й стадии, а не 3-й. 3-я — когда пошли метастазы.
Но! Статистика статистикой, а кроме смертности есть еще качество жизни. Чем раньше выявили — тем менее травматичная операция — и это важно.
Выводы сделал столкнувшись в реальности с этой штукой и на основании чтения инетов — включая диссертации — те что смог понять, если где ошибки — поправьте пожалуйста!whatshername
28.12.2016 13:07Для анализа на предмет метастаз, насколько мне известно, делают разные КТ с контрастированием. В случае онкологии важно всё. И качество жизни в особенности, чем меньше стресса, тем проще бороться за жизнь.
Vsevo10d
25.12.2016 15:50Ну вообще-то в России готова правовая база, и уже готово производство клеточных вакцин на базе «Генериума» во Владимирской области, как только законодательство вступит в силу (обещали в 2017 году), эти мощности заработают. Все это видел и слышал лично.
mrigi
25.12.2016 23:24А у нас такой кошмар воплотился в жизнь. Неделю назад у отца диагностировали опухоль поджелудочной железы с метастазами в печень и брюшную полость. Врачи лишь разводят руками мол поздно и отправляют домой. И что делать — совершенно непонятно. Боюсь что нанотехнологии сильно запаздывают. Всем здоровья.
netmaxed
26.12.2016 10:40хотелось бы почитать, как и где проходить профилактическую онкодиагностику, на что обращать внимание. что-то мне подсказывает, что это не просто пришел и сдал анализ.
Genotek
28.12.2016 22:58Мы делаем такой профилактический ДНК-тест, он называется «Здоровье и долголетие»
В рамках этого исследования выявляется предрасположенность к 152 мультифакторным заболеваниям, в том числе и тридцати онкологическим.
Мы работаем по всей России, находимся в Москве, анализ делается по слюне, курьер привозит пробирку в удобное место и время, а потом доставляет биоматериал в нашу лабораторию. По результатам ДНК-теста создается личный кабинет, где отражены все риски и рекомендации. В нашем центре можно получить консультацию врача (при желании) по всем рискам, в том числе онкологическим. Наши доктора специализируются на работе с результатами генетических исследований.
Один ДНК-тест стоит 14 990 р., при покупке любого другого исследования действует специальная цена — 3 990 р., так как самая сложная часть уже выполнена, ДНК расшифрована.
Psychosynthesis
28.12.2016 01:06Расскажите вот что…
Ваши генные тесты это ведь, по сути, просто модный и современный способ диагностики, не так ли?
А если посмотреть с другой стороны. Возьмём человека, которому уже известен диагноз. Пусть это будет болезнь Крона. И вашу услугу, скажем «Мой геном+». Насколько я разбираюсь в текущем положении вещей, в научном мире сейчас есть несколько предположений касательно связи мутаций нескольких конкретных генов и данной болезни. Так вот, получает данный пациент свой геном на руки, там значит написано, что де, вот есть таки у вас действительно мутации вот в этих и этих генах.
А дальше что? Всякие CrispCAS пока недоступны и непонятно будут ли доступны в ближайшем будущем. Что пациенту делать с этими данными? Я имею ввиду есть ли вообще смысл в подобной расшифровке генома, если поменять его пока возможным не представляется.Genotek
28.12.2016 22:48Существует два вида исследований: персональная генетика и медицинская генетика.
В первом случае (например, с помощью ДНК-теста «Здоровье и долголетие») Вы узнаете о вероятности возникновения мультифакторных заболеваний, к которым относится, например, ишемический инсульт или рак легких. ДНК-тест не является диагностикой, он скорее может считаться дополнительным инструментом для пациента и врача. Т.е. если у человека в определенном гене будет найдена мутация, повышающая риск развития рака, это будет отражено в результатах исследования с указанием того, насколько повышена вероятность, и в каком гене случилась «поломка». Если у человека ко времени исследования уже был диагностирован рак, тест ему не поможет. Такие исследования нужны для превентивных мер, чтобы НЕ заболеть, свести риски к минимуму.
Систему CRISPR/Cas-9 теоретически собираются применять для лечения в первую очередь тяжелых наследственных заболеваний. Сейчас же ДНК-анализы для пациентов с редкими генетическими болезнями имеют огромное значение — они помогают врачу поставить однозначный диагноз и подобрать поддерживающую терапию, которая существенно улучшает качество жизни.Psychosynthesis
28.12.2016 23:51Что-то вы как-то больно размыто отвечаете. Я вам конкретный пример привёл с диагнозом и услугой, которую вы предлагаете, а вы всё туда же, про предсказание (т.е. диагностику, ага) рака…
Сейчас же ДНК-анализы для пациентов с редкими генетическими болезнями имеют огромное значение — они помогают врачу поставить однозначный диагноз и подобрать поддерживающую терапию, которая существенно улучшает качество жизни.
Да? А какое количество врачей в России, например, могут сделать подобный подбор по полученным данным? Один, очень компетентный в своей области врач, однажды мне сказал что сделать анализ-то не проблема, а вот трактовать результаты пока никто особо не умеет.
sovetkin_am
28.12.2016 22:34Как вариант профилактики самому — сдать днк на полное секвенирование и идти к онкологу, либо загрузить вот сюда http://dev.tumorportal.org и посмотреть где какие мутации, а так же сравнить с пациентами у которых есть рак.
Genotek
28.12.2016 22:59Вы правы, можно и так. С результатами ДНК-исследования можно работать самостоятельно, т.к. Вы получаете технический отчет о мутациях.
Psychosynthesis
29.12.2016 00:49Чёт не особо понятно как этим всем пользоваться… Сколько надо книг прочитать, чтобы одуплять что к чему?
GrigoriyRus
28.12.2016 22:34Подскажите, пожалуйста, где в нашей стране активнее всего и успешнее всего занимаются поиском того, как лечить данную болезнь.
quantuz
Ну я как обычно порекомендую годную книгу Сиддхартха Мукерджи — Царь всех болезней. Биография рака.
Всё чтио надо знать о раке образованному современному человеку.
whatshername
о, почему я не прочитала раньше. это же отличная идея для подарка.