Ученые классифицировали данные об онкогенных мутациях
На основании геномных данных 10 тысяч пациентов российские ученые подсчитали количество онкогенных мутаций в разных видах рака у пациентов различных демографических и клинических групп. Авторы разделили мутации на значимые и незначимые, чтобы в дальнейшем упростить подбор необходимой терапии. Статья опубликована в журнале PLOS Genetics.
Главной причиной и механизмом развития рака считаются мутации и различные хромосомные дефекты. Ученые из Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ анализируют их, чтобы выявлять мишени для потенциальных терапевтических воздействий. Для классификации мутаций авторы разработали четыре биоинформатических алгоритма, с помощью которых обработали геномные данные из самой крупной базы данных пациентов с онкологией — TCGA PanCanAtlas.
Алгоритмы позволили выявлять мутации, значимые для развития раковой опухоли. В частности, было показано, что в некоторых видах рака на развитие опухоли влияет только одна онкогенная мутация, а в некоторых — два десятка.
«Если взять образец опухоли конкретного пациента и отсеквенировать его, анализ может показать сотни мутаций, и для лечения придется подобрать ингибиторы сотни белков, что не представляется возможным, — говорит соавтор исследования Алексей Беликов. — Наш анализ показывает, что в среднем значимыми оказываются 12 мутаций на опухоль, и это позволяет в дальнейшем воздействовать именно на нужные белки, а не действовать вслепую».
Исследование позволило с высокой точностью определить количество различных типов онкогенных мутаций. Ученые провели классификации по полу и возрасту пациентов, типу и стадии рака.
Результаты работы ставят и множество новых вопросов, открывая перспективы для дальнейшей работы. Например, почему существует такая большая разница в количестве и составе онкогенных мутаций между типами рака? Почему для инициации одного типа рака достаточно одной мутации, а для другого — несколько десятков? Объясняются ли эти различия разным тканевым микроокружением, к которому опухоли должны приспосабливаться?
Исследование имеют большое значение и для развития персонализированной онкологии. Продолжая работу, ученые уже разработали новый биоинформатический подход к определению онкогенной силы мутаций в ключевых генах. Доказав значимость мутаций этих генов для злокачественного перерождения нормальных клеток, исследователи смогут выяснить молекулярные механизмы возникновения и развития рака, что в перспективе позволит осуществить оптимальный выбор мишеней для персонализированной терапии.