Первая клетка. И чего стоит борьба с раком до последнего

Так называемые микроРНК – это мелкие регуляторные РНК, не кодирующие белков. Они присутствуют в плазме крови человека в крайне стабильной форме, а при раке их активность нарушается, поэтому они могут служить надежным источником сведений о злокачественных новообразованиях, которые невозможно выявить никакими другими методами. Нам еще предстоит создать полную базу данных, которая содержала бы уникальные профили для разных типов рака, однако в этом направлении уже ведутся серьезные исследования на разных уровнях. Разрабатывается цифровая микрофлюидика: отдельная, автоматическая, недорогая платформа, так называемая лаборатория на чипе, которой достаточно одной капли крови, чтобы сделать свое дело – выявить диагностические профили микроРНК для различных распространенных видов рака, в том числе для рака легких, яичников и желудка. На сегодня рак диагностируется лишь при 1 % эндоскопий. То есть целых 99 % делается напрасно. А благодаря такому анализу крови на эту инвазивную процедуру будут направлять лишь единицы больных по особым показаниям, что ко всему прочему позволит сэкономить колоссальные средства. Доказано, что набор из восьми микроРНК обладает надежной диагностической точностью не только при анализе тканей, но и при анализе плазмы крови больных при первой стадии рака яичников. Аналогичным образом разрабатываются формальные критерии для профилей микроРНК, которые служат диагностическими, прогностическими и предсказательными биомаркерами на ранних стадиях рака молочной железы. Профили микроРНК для рака легких уже существуют. Предоперационные уровни четырех микроРНК в плазме (конкретно miR-29a, – 200b, – 203 и -31) могут служить прогностическими биомаркерами при колоректальных видах рака, а обнаружение высоких уровней miR-31, -141 и -16 предупреждает о рецидиве при наблюдении пациента после лечения колоректального рака. Исследования микроРНК еще практически в зародыше, но они непременно привлекут внимание ученых, стоит лишь фондам и финансовым организациям сделать их своим приоритетом.

Безопасную и надежную платформу для раннего распознавания рака обеспечивает и выявление опухолевой ДНК в крови. В рамках инициативы бывшего вице-президента Байдена Cancer Moonshot создается “Атлас профилей крови при раке” (Blood Profiling Atlas in Cancer), где будут собраны данные об онкологических сигналах в крови. Поскольку опухолевая ДНК несет информацию о соматических изменениях в опухоли, это более надежный тест, однако здесь возникает сложность: чтобы покрыть самые распространенные мутации при самых частых видах рака, нужно секвенировать очень много генов. Секвенирование должно быть очень глубоким и подробным, поскольку нужно выявлять небольшие количества опухолевой ДНК на фоне гораздо более высоких уровней внеклеточной ДНК из нормальных клеток. Сейчас ведется работа над справочной библиотекой раковых мутаций в сопоставлении с мутациями, найденными у здоровых доноров. Это исследование, охватившее десять с лишним тысяч человек, называется “Атлас циркулирующих внеклеточных геномов” (Circulating Cell-Free Genome Atlas) и должно стать самой крупной базой данных с мутациями, обнаруженными в крови онкологических пациентов.

Распознав опухолевую ДНК, нужно следующим шагом определить орган, из которого она попала в кровь. Для этого надо подробно описать паттерны соматических изменений в конкретных типах опухолей, и тогда специфические мутации помогут понять, в какой ткани зародились клетки с этой ДНК. Чтобы избежать ненужного лечения, необходимо строго разграничивать агрессивные типы опухолей и относительно неинвазивные. Для уточнения этих границ нужно изучать профили опухолевой ДНК из последовательно отобранных проб и выявлять их уникальные корреляции с летальностью. Но, даже если удастся распознать, в каких тканях зародилась опухоль, и вовремя удалить ее, нет никакой гарантии, что где-то не прячутся метастазы. У пациентов с высоким риском развития определенных видов рака, например при мутациях генов BRCA1 и BRCA2 (риск рака молочной железы и яичников) или у курильщиков (рак легких), результаты анализов опухолевой ДНК следует дополнять органоспецифическими исследованиями и сканированием. Наконец, если опухолевая ДНК обнаруживается после резекции опухоли, это связывают с высоким риском рецидива при раке молочной железы и кишечника, а также при немелкоклеточном раке легких. В таких случаях опухолевая ДНК может применяться для оценки успеха лечения.