Мутации при онкологии. Генетика рака, или что такое онкогенетика. Индивидуальный подход к профилактике раковых заболеваний. Риск, связанный с мутацией BRCA

Полиморфизм генов, передающийся из поколения в поколение, позволяет оценить риск возникновения онкологического заболевания и скорректировать лечение при уже развившемся онкологическом процессе.

Наследственный синдром рака молочной железы и/или яичников стал предметом для интенсивных исследований в начале 1990-х гг. В 1994 г. открыт первый ген, ассоциированный с данным заболеванием - BRCA1, а годом позже - второй ген - BRCA2. Гены BRCA1 и BRCA2 кодируют аминокислотные последовательности ядерных белков, которые участвуют в регуляции восстановления ДНК и деления клеток. В интактном (немутантном) состоянии оба гена выступают в качестве супрессоров опухоли и обеспечивают целостность генома. Белковые продукты генов репрессируют транскрипционную функцию гена рецептора эстрогенов, сдерживая, таким образом, избыточную пролиферацию клеток молочной железы и других эстрогензависимых органов, в частности, при половом созревании и беременности. Мутации в генах BRCA1 и BRCA2 приводят к повышению уровня хромосомной нестабильности в клетках, что может способствовать их опухолевой трансформации. На сегодняшний день известно более 1000 различных мутаций генов BRCA1 и BRCA2, связанных с повышением риска развития рака молочной железы, яичников, предстательной железы, кишечника, гортани, кожи и др. Для реализации онкогенного эффекта достаточно, чтобы мутация присутствовала хотя бы в одном аллеле. При обнаружении мутации в генах BRCA1 и BRCA2 у женщины риск развития рака молочной железы и/или яичников составляет от 50 до 80%.

Огромные усилия учёных направлены на идентификацию других генов наследственного рака молочной железы и/или яичников. В ходе этих исследований удалось обнаружить новые значимые мутации, приводящие к инактивации генов CHEK2, NBS1, PALB2, TP53, PTEN и другие. Ген CHEK2 кодирует синтез белка-фермента чекпойнт-киназы 2. Белковый продукт гена CHEK2 участвует в поддержании стабильности генома, контролирует процессы клеточного деления и репарации ДНК. Фермент активируется в ответ на повреждение молекулы ДНК, блокируя клеточный цикл в фазе G1 или запуская процесс апоптоза, выступая в качестве супрессора злокачественной трансформации клеток. Мутации гена CHEK2 приводят к синтезу неполноценного укороченного белка и ассоциированы с возникновением наследственных форм рака молочной железы.

Мутации с.1100delC, IVS2+1G>A гена CHEK2 являются наиболее распространенными. Частота аллеля 1100delC в европейской популяции составляет 1,1-1,4%. Среди российских пациентов частота встречаемости аллеля 1100delC составляет 2-5%. Риск возникновения рака молочной железы у женщин-носительниц мутации 1100delC увеличивается в 1,4-4,7 раза. Мутация IVS2+1G>A гена CHEK2 более редкая, по сравнению с c.1100delC, чаще встречается у представительниц Белоруссии, Польши, Германии и Северной Америки. Аллель IVS2+1G>A CHEK2 ассоциирован с возникновением онкологической патологии различной локализации, чаще всего встречается у больных раком молочной железы.

Мутации гена CHEK2 наследуются по аутосомно-доминантному типу, передаются из поколения в поколение с вероятностью 50%. Встречаются с одинаковой частотой у мужчин и женщин. Вероятность возникновения болезни повышается даже при наличии одной мутации в гетерозиготной форме.

Частота наследственной предрасположенности к раку молочной железы составляет около 25% всех случаев рака молочной железы.

Распространенность мутации генов BRCA1 или BRCA2 значительно различается у этнических групп в географических регионах. Специфические мутации и рецидивы мутации в зависимости от популяции описаны в Исландии, Нидерландах, Швеции, Норвегии, Германии, Франции, Испании, Канаде, странах Центральной и Восточной Европы и среди потомков евреев, выходцев из Германии. В середине 1990 х гг. обнаружено, что относительно небольшие, биологически изолированные народности характеризуются выраженным эффектом предшественника - преобладанием, так называемых повторяющихся мутаций в BRCA1 и BRCA2. Например, у евреев европейского происхождения практически все повреждения генов BRCA1 и BRCA2 сводятся к мутациям BRCA1 185delAG, BRCA1 5382insC и BRCA2 6174delT, у жителей Исландии - к аллелю BRCA2 999del5. Особенности спектра мутаций в том или ином географическом регионе в значительной мере отражаются на организации диагностики наследственного рака молочной железы. В странах без выраженного эффекта предшественника генетическому анализу подвергаются преимущественно те случаи онкологического заболевания, при которых вероятность обнаружения мутаций достаточно высока, а именно пациенты с выраженным семейным онкологическим анамнезом и/или больные с первично множественными опухолями и/или молодые женщины с раком молочной железы или раком яичников.

Методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени в препаратах ДНК человека, полученных из периферической крови, выявляется мутация в генах BRCA1, BRCA2, CHEK2. Обнаружение генного дефекта у клинически здоровых женщин позволяет провести своевременную диагностику в случае возникновения онкологических заболеваний молочной железы и/или яичников и предупредить их тяжелые последствия. Для пациенток с уже подтвержденным онкологическим заболеванием данное исследование дает возможность определить его возможную наследственную природу и подобрать более адекватную терапию.

В этом обзоре я расскажу немного об онкогенетике - направлении генетики, изучающем причины и законы возникновения и функционирования опухоли. Тема очень сложная, большая по объему и данная статья не претендует на освещение всех вопросов этого направления. Я попыталась рассказать только об общих положениях, чтобы облегчить понимание частных процессов, о которых далее будут рассказывать мои коллеги.

Введение
Итак, с момента завершения программы «Геном человека» мы вступили в эру молекулярной медицины, которая, помимо всего прочего, подразумевает выяснение генной природы многих наследственных и многофакторных заболеваний, а так же различных патологических состояний, на первый взгляд с генетикой не связанных. Важной характеристикой молекулярной медицины является ее индивидуальный характер ипрофилактическая направленность , благодаря чему масштабные сведения о геноме могут быть получены задолго до начала заболевания, а профилактические мероприятия если и не полностью ликвидировать, то значительно снизить риски.

Причины возникновения рака
Конечно, онкология - одна из актуальных точек приложения этого направления медицины, потому как наряду с сердечно-сосудистыми заболеваниями, является ведущей причиной инвалидизации и смертности (около 20% от всех случаев). Практически каждая семья, так или иначе, сталкивается с этой проблемой. Каковы же современные представления об онкогенезе (причинах возникновения рака)?
Во-первых, рак - это не одно заболевание, это сложный многоступенчатый процесс, в основе которого находятся мутации и разбалансировка механизмов функционирования генома соматических клеток. Так что, по современным представлениям, рак - это генетическая болезнь (не будем забывать, что генетика - это не только изучение наследственности, но и изучение изменчивости генома в течении жизни). Существуют как семейные, так и спорадические формы рака.

Рак и наследственность
Семейные, или менделирующие, формы четко прослеживаются в родословной. К счастью, они занимают не более 5% от всех видов опухолей, однако часто сопровождаются ранним, агрессивным дебютом с вовлечением многих органов и тканей. Именно про такие случаи часто говорят: «унаследовал рак». Хочу подчеркнуть, однако, что здесь мы имеем дело не с наследованием болезни, как таковой, не с наследованием рака, а с наследованием мутации, которая значительно повышает вероятность возникновения определенного вида опухоли.

Что же такое мутация и почему она возникает?
Любое изменение в молекуле ДНК или структуре хромосом можно назвать мутацией (). Мутагенез (процесс появления мутаций) является инструментом эволюции, инструментом видообразования и идет постоянно, а так же является механизмом адаптации организмов к изменениям среды обитания.
Мутации часто возникают под влиянием различных условий внешней среды, к которым можно отнести естественное и искусственное ионизирующее излучение, различные химические вещества, в том числе употребляемые в пищу или принимаемые в виде фармацевтических препаратов и т. д. Такие вещества называются мутагены - т. е. провоцирующие возникновение мутаций. Почти все они (по-совместительству) еще и канцерогены - т. е провоцирующие возникновение мутаций, приводящих к развитию опухоли.
Одни мутации могут содержаться в геноме половых клеток (гамет) - это герминальные мутации. Тогда они наследуются и вызывают генетические болезни, проявление которых часто сопровождается тяжелыми пороками развития органов и систем.
Другие мутации возникают в соматических клетках (все клетки организма за исключением гамет) и потомству не передаются - это соматические мутации. Последствия соматических мутаций тоже могут быть очень разными: от тяжелых врожденных пороков развития, если мутация произошла на ранних этапах эмбриогенеза, до отсутствия какого-либо видимого эффекта. Однако, некоторые соматические мутации приводят к появлению новообразования - опухоли, злокачественной или доброкачественной. Опухоль - это скопление неконтролируемо делящихся клеток, способных (злокачественная) или не способных (доброкачественная) к прорастанию в соседние ткани и миграцию в отдаленные участки организма (метастазированию).

Почему мутации приводят к опухолям?
Дело в том, что все гены в организме выполняют определенную работу, некоторые из них контролируют процессы деления, роста и своевременную гибель клеток (апоптоз). Существует 2 типа регуляторов этих процессов: позитивные, способные индуцировать деление и негативные, препятствующие этому. В процессе эволюции были выработаны мощные механизмы поддержания равновесия между этими системами регуляции, нарушение его приводит к опухолевому росту.
К позитивным регуляторам можно отнести протоонкогены - это здоровые гены, они есть у всех и наиболее активны в эмбриональном периоде, т к именно в это время деление клеток должно находиться под очень строгим контролем. Протоонкогены кодируют важные белки, приносящие, принимающие и передающие сигналы извне (факторы роста и рецепторы клеточной поверхности), белки, которые «включают» гены (транскрипционные факторы) и другие белки, которые делают еще очень много полезной работы.
Мутация способна превратить протоонкоген в онкоген. Такие мутации проявляются уже при повреждении одной копии гена (в гетерозиготном состоянии) т.е. являются активизирующими и доминантными. Активация происходит 3-мя путями, которые можно условно обозначит, как:

1. Мутировать. Если в результате мутации изменяется кодирующая последовательность гена, то он может начать синтезировать сверхактивный видоизмененный белок, что через цепочку реакций приведет к стимуляция деления клетки.


2. Копировать. Если в результате мутации кодирующий участок гена амплифицируется (появляется много копий), то такой онкоген синтезирует нормальный белок, но в больших количествах.


3. Перемещаться. Если в результате мутации ген перемещается в другое место генома и начинает активнее работать, стимулируемый новым окружением, то он синтезирует, либо нормальный белок в больших количествах, либо сверхактивный видоизмененный белок.

На сегодняшний день известно более 100 клеточных онкогенов.
Негативных регуляторов известно несколько больше. Они называются гены-супрессоры опухолевого роста (еще иногда их называют анти-онкогенами). Канцерогенный эффект этих генов проявляется только при полной инактивации их функции, т. е в гомозиготном состоянии. Следовательно, мутации в этих генах рецессивные. Эти гены имеют несколько отличительных характеристик, важнейшей из которых является то, что можно унаследовать одну мутантную копию гена-супрессора опухолевого роста и быть гетерозиготой по аллелям данного гена. Такие люди имеют повышенную наследственную предрасположенность к опухолям. Гены-супрессоры очень разнородны, условно их разделяют на группы:

1. Хранители клеточного цикла (ХКЦ) - регулируют клеточный цикл. Самые известные гены этой группы RB1 (ген ретинобластомы) и TP53 («страж генома»)


2. Гены-«дворники» - участвуют в репарации поломок ДНК. Мутации в обеих аллелях этих генов приводят к раку «косвенно», за счет накопления вторичных мутаций. К этой группе относятся BRCA1, BRCA2 (рак груди и яичников). Однако, злокачественная трансформация клетки- это сложный, многоступенчатый процесс, предполагающий накопление, как мутаций, так и других функциональных нарушений. На сегодняшний день используется «двухударная» модель канцерогенеза. Она предполагает, что для перехода нормальной клетки в опухолевую необходимо 2 последовательных события («удара»):

• 1 Удар: мутация, повышающая риск опухолевой трансформации, которая может быть, как герминальной, так и соматической.


• 2 Удар: соматическая мутация или утрата функции гена в результате химической инактивации (например, метилирования), т е из-за эпигенетических событий. Эпигенетическое подавление экспрессии (активности) генов это нормальный механизм «включения-выключения» генов, однако, случившись невовремя, расценивается как функциональная мутация.

Итак, если 2 «удара» по клетке были нанесены, начинается каскад мутаций с вовлечением все большего количества генов, образуется резервуар генетически нестабильных клеток, называемых раковыми стволовыми клетками, которые дают начало многочисленным опухолевым клонам.
Это очень общая модель, однако, она составляет основу для понимания механизмов болезни и для поиска путей лечения.

Мутация - не равно болезнь!
К счастью, мутации не обязательно приводят к патологии, многие из них никак себя не проявляют и называются нейтральными, «молчащими» или генетическим полиморфизмом. Т.е в большинстве случаев изменение гена не делает его хуже, а делает его другим. Простым примером, подтверждающим это, может служить тот факт, что разный цвет глаз, волос и кожи - это проявление мутаций в соответствующих генах. Однако, никому не приходит в голову объявлять голубоглазых или рыжеволосых больными.
Поэтому, надо четко понимать, что мутация и генетическое заболевание - это не одно и то же! Гены не для того, что бы вызывать заболевание!
Употребление термина «мутация» с четкой привязкой к патологическому процессу, уравнивание понятий «мутация-болезнь» - это чисто медицинский сленг, принятый для удобства сообщения и усвоения информации, потому как медицина занимается изучением болезней и поиском путей их лечения.
На сегодняшний день, например, благодаря накопленным знаниям, уже удалось создать препараты таргетной («прицельной») терапии для некоторых видов рака. Это препараты, которые направленно уничтожают мутантные, больные клетки, максимально бережно относясь к здоровым. Создание таких препаратов произвело революцию в лечении онкологических заболеваний, значительно увеличилась безрецидивная выживаемость и качество жизни больных людей. Именно систематизация накопленных знаний позволила успешно внедрять в клиническую практику методы ранней диагностики, которые способствуют как постановке диагноза, так и точному прогнозу и оптимизации терапии. Семимильными шагами развивающаяся онкофармакогеномика широко использует методы генетического тестирования для еще большей индивидуализации лечения. Так что в современном мире рак - это НЕ приговор. Читайте нас дальше и будьте здоровы!

Список литературы:

1. «Наследственные болезни» Национальное руководство/ под ред. акад. РАМН НП Бочкова, акад. РАМН ЕК Гинтера, акад. РАМН ВП Пузырева, Москва, издательская группа «ГЭОТАР-Медиа» 2012г-936с.


2. Медицинская генетика: учебное пособие/Роберт Л. Ньюссбаум, Родерик Р. Мак-Иннес, Хантингтон Ф. Виллард; пер. с англ. АШ Латыпова; под ред. НП Бочкова, Москва, издательская группа «ГЭОТАР-Медиа» 2010г-624с.


3. Дэвид Кларк, Лонни Рассел «Молекулярная биология: простой и занимательный подход»/ пер. с англ., издание 2-е, Москва, ЗАО «Компания КОНД», 2004г-472с.


4. Геномика-медицине. Научное издание/ под ред. акад. РАМН ВИ Иванова и акад. РАН ЛЛ Киселева, Москва, ИКЦ «Академкнига», 2005г-392с.


5. Клаг Уильям С., Каммингс Майкл Р. «Основы генетики»/ пер. с англ. АА Лушниковой, СС мусаткина, Москва, ТЕХНОСФЕРА, 2007г-896с.

Чтобы победить рак, устойчивый к обычной химиотерапии, нужно включить в раковых клетках альтернативный сценарий самоуничтожения.

Лекарственную устойчивость раковых клеток обычно приписывают новым мутациям. Например, после мутации клетка становится невидимой для лекарственных молекул – лекарство перестает взаимодействовать с каким-нибудь рецепторным белком на клетке, или же раковые клетки после новых генетических изменений находят обходной путь для важных процессов, которые у них выключила химиотерапия; сценарии тут могут быть разные.

Обычно в таких случаях пытаются создать новое лекарство, которое бы действовало с учетом новой мутации; получается что-то вроде постоянной гонки вооружений. Однако у рака есть и другая стратегия, с помощью которой он способен уйти из-под лекарственного удара, и стратегия эта связана не с мутациями, но с обычным умением клеток приспосабливаться к окружающим условиям. Такую способность называют пластичностью: никаких изменений в генетическом тексте не происходит, просто сигналы из внешней среды меняют активность генов – какие-то начинают работать сильнее, какие-то слабее.

Обычно противораковые лекарства заставляют клетку включить апоптоз, или программу самоубийства, когда клетка уничтожает сама себя с наименьшими проблемами для окружающих. Раковые же клетки за счет пластичности могут уйти в такое состояние, когда их программу апоптоза включить чем бы то ни было становится очень и очень трудно.

Пояснить, что тут происходит, можно так: представим, что у клетки есть рубильник, включающий апоптоз, и есть рука, которая за рубильник дергает. В случае мутационной лекарственной устойчивости рубильник так меняет форму, что рукой его уже не ухватить; а в случае устойчивости, обусловленной пластичностью, за этот рубильник можно ухватиться, но он делается настолько тугим, что повернуть его нет никакой возможности.

То, что раковые клетки могут, скажем так, подавлять свои суицидальные желания, было известно относительно давно, однако оставался вопрос, насколько такая уловка эффективна. Исследователи из полагают, что эффективна, и даже очень.

Они проанализировали активность генов в нескольких сотнях разновидностей раковых клеток, и пришли к выводу, что чем явственней в клетках работали гены «антисуицидного» состояния, тем устойчивей они были к лекарствам. Иными словами, есть прямая зависимость между клеточной пластичностью и умением сопротивляться лекарственным веществам.

Более того, оказалось, что клетки используют эту тактику с вариациями, что тактика отказа от самоуничтожения включается во многих, если не во всех, видах рака, и что включается она независимо от конкретной терапии. То есть немутационная лекарственная устойчивость оказалась среди злокачественных клеток универсальным и широко распространенным способом борьбы с трудностями. (Напомним, что и метастазы разбредаются по организму не столько из-за новых мутаций, которые побуждают раковые клетки к странствиям, сколько из-за .)

Возникает вопрос – имеет ли смысл в таком случае вообще использовать лекарства, раз против них есть такой абсолютный щит? Но у всякой защиты есть слабое место, и в статье в Nature авторы работы говорят, что клетки, устойчивые к апоптозу, можно погубить с помощью ферроптоза.

Клетки могут умирать по разным сценариям – по сценарию апоптоза, некроптоза, пироптоза и др., и ферроптоз, который обнаружили сравнительно недавно – один из них. По названию понятно, что главная роль тут у железа: при определенных условиях и при наличии ионов железа в клетке начинают окисляться липиды, из которых состоят мембраны; в клетке появляются токсичные продукты окисления, начинают портиться мембраны, так что в итоге клетка предпочитает погибнуть сама.

Ферроптоз, как и все прочее, зависит от разных генов, и авторам работы удалось найти ген, через который тут лучше всего действовать – это ген GPX4 , кодирующий фермент глутатион пероксидазу. Она защищает клеточные липиды от окисления, и, если ее отключить, в клетке неизбежно начнется ферроптоз. Отключая GPX4 , можно подавить рост самых разных опухолевых клеток, от рака легких до рака простаты, от рака поджелудочной железы до меланомы.

Все это лишний раз говорит о том, что злокачественные заболевания требуют комплексного лечения – у раковых клеток довольного много уловок, помогающих выжить. С другой стороны, поскольку тут далеко не всегда все сводится к новым мутациям, можно надеяться, что эффективную терапию для больного можно подобрать и без тщательного генетического анализа.

Генетическое разнообразие раковой опухоли оказалось гораздо большим, чем выходило по самым смелым расчётам – в трёхсантиметровой опухоли может быть около ста тысяч мутаций!

Клетки становятся раковыми из-за накапливающихся мутаций: изменения в последовательностях генов приводят к тому, что в клетке синтезируются неправильные белки, в том числе и те, которые контролируют клеточное деление, и в результате получается злокачественная опухоль. Известно, что мутаций в раковых клетках довольно много, и что как раз именно благодаря мутационному разнообразию рак может противостоять самым разным схемам лечения. Но много – это сколько? Реально ли посчитать количество мутаций в опухоли, учитывая, что разные её клетки могут в той или иной степени отличаться друг от друга по мутационному профилю?

Исследователи из Медицинского центра Чикагского университета и Геномного института в Пекине попробовали посчитать мутации в небольшой печёночной опухоли человека: её размер был около 3,5 см в диаметре, и насчитывала она более миллиарда клеток. Для анализа ДНК из неё взяли 300 проб. После того, как посчитали мутации в каждой из трёхсот зон, результат экстраполировали на всю опухоль, и оказалось, что в целом в ней должно быть около 100 000 (!) повреждений ДНК , приходящихся на кодирующие участки генов (то есть те, в которых зашифрована информация об аминокислотной последовательности белков). Эта величина превзошла самые смелые расчёты – до сих пор считалось, что раковые клетки отличаются от здоровых несколькими сотнями или же несколькими тысячами мутационных дефектов (предельная оценка составляла всего 20 000 мутаций). Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Конечно, следует помнить, что мутации распределяются неравномерно, и большая их часть встречается с довольно низкой частотой. Сами авторы работы говорят, что 99% разных мутаций приходится менее чем на сто клеток, причём клетки с редкими генетическими дефектами предпочитают находиться вместе. Так или иначе, новые данные говорят нам о том, что в раковой опухоли существуют масса мутаций «про запас» , в которых, очевидно, нет насущной необходимости, которые не находятся под давлением отбора, то есть не представляют жизненной необходимости для раковой клетки. О том, что в опухолях есть полезные (для рака) мутации, или мутации-драйверы, которые помогают опухоли расти, и мутации-«пассажиры», которые никакого эффекта на рост не оказывают и просто так переходят из поколения в поколение, известно уже довольно давно, однако никто и подумать не мог, что рак может обладать настолько большим генетическим разнообразием.

Для медицины это представляет огромную проблему: как мы сказали в начале, рак может выжить благодаря мутациям, обеспечивающим устойчивость к лекарствам, а при таком огромном мутационном ассортименте найти нужную мутацию будет довольно легко, какая-нибудь мутация-«пассажир» внезапно окажется очень даже нужной в изменившихся условиях – например, при смене схемы лечения. (Действительно, предыдущие исследования показали, что клинический прогноз ухудшается с увеличением генетического разнообразия опухоли .) Так что при противораковой терапии нужно как можно скорее и как можно полнее избавиться абсолютно от всех раковых клеток, что весьма и весьма непросто.

Когда в 1962 году американский ученый обнаружил в экстракте слюнной железы мышей сложное вещество, эпидермальный фактор роста (EGF), состоящий из более чем пяти десятков аминокислот, он и не представлял, что сделал первый шаг к большому открытию, которому будет суждено изменить представление о раке легкого. Но лишь в начале XXI века станет достоверно известно, что мутации рецептора, с которым связывается EGF, могут становиться отправной точкой в развитии одной из самых агрессивных опухолей – рака легкого.

Что такое эпидермальный фактор роста?

Эпидермальный фактор роста (английский вариант Epidermal Growth Factor, или EGF) представляет собой белок, который стимулирует рост и дифференциацию клеток, выстилающих поверхность тела (эпидермис), полости и слизистые оболочки.

Следует отметить, что EGF – белок, необходимый нашему организму. Так, находящийся в слюнных железах эпидермальный фактор роста обеспечивает нормальный рост эпителия пищевода и желудка. Кроме того, EGF содержится в плазме крови, моче, молоке.

Свою работу EGF выполняет, связываясь с рецептором эпидермального фактора роста, EGFR, расположенным на поверхности клеток. Это приводит к активации ферментов тирозинкиназ, которые и передают сигнал о необходимости активной деятельности. В результате происходят несколько последовательных процессов, в том числе увеличение скорости выработки белков и синтез молекулы, которая обеспечивает хранение и реализацию программы развития живых организмов, ДНК. Итогом этого и становится деление клеток.

Если у вас рак легкого, вам, вероятно, не раз придется услышать и об эпидермальном факторе роста, и о рецепторе эпидермального фактора. Очень часто в инструкциях к препаратам и литературе, говоря о рецепторе эпидермального фактора роста, используют англоязычную аббревиатуру EGFR – от английского словосочетания epidermal growth factor receptor.

В 90-х годах прошлого века стала очевидна роль рецептора эпидермального фактора роста как онкогена, играющего одну из ведущих ролей в развитии ряда злокачественных заболеваний.

Эпидермальный фактор роста и рак

В конце XX века было проведено несколько исследований, подтверждающих значение EGF в развитии злокачественных заболеваний. В 1990 году американские ученые доказали, что блокирование связывания эпидермального фактора роста с рецепторами и, как следствие, предотвращение активации фермента тирозинкиназы останавливает рост злокачественных клеток .

Конечно, далеко не у всех и не всегда эпидермальный фактор роста «запускает» процессы ненормируемого деления клеток. Чтобы нормальный белок, необходимый для жизнедеятельности нашего организма, вдруг стал его злейшим врагом, в молекуле рецептора эпидермального фактора роста должны произойти генетические изменения, или мутации, которые приводят к многократному увеличению числа рецепторов EGF – их гиперэкспрессии.

Причиной мутаций могут быть потенциально агрессивные факторы окружающей среды, например, токсины, а также курение, поступление канцерогенных веществ с пищей. В некоторых случаях «поломки» в рецепторе эпидермального фактора роста накапливаются на протяжении нескольких поколений, передаваясь от родителей детям. Тогда говорят о наследственных мутациях.

Мутации EGFR приводят к тому, что процесс деления клеток полностью выходит из-под контроля, вследствие чего и развивается рак.

Следует отметить, что «поломки» в молекуле рецептора эпидермального фактора роста связаны с несколькими видами рака. Прежде всего, это немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ). Гораздо реже мутации и, как следствие, гиперэкспрессия EGFR приводят к развитию опухолей шеи, головного мозга, толстой кишки, яичника, шейки матки, мочевого пузыря, почки, молочной железы, эндометрия.

Есть ли у вас мутация эпидермального фактора роста?

У некоторых категорий больных вероятность «поломки» значительно повышена. Так, известно, что мутация рецептора эпидермального фактора роста гораздо чаще происходит у людей, которые никогда не курили. Это вовсе не означает, что приверженцы табакокурения реже болеют раком легкого – напротив, известно, что вредная привычка становится причиной развития заболевания в 90% случаев. Просто у курильщиков рак легкого развивается по другому механизму.

Мутации рецептора эпидермального фактора роста чаще обнаруживаются у больных аденокарциномой легкого, которые никогда не курили. «Поломки» EGFR также в большинстве случаев выявляются у женщин.

Показательные результаты, отражающие распределение мутаций эпидермального фактора роста среди россиян, были получены в одном крупном отечественном исследовании, в котором были изучены данные более 10 тысяч больных раком легкого . Они показали, что мутации EGFR обнаруживались:

• У 20,2% больных аденокарциномой, 4,2% больных плоскоклеточным раком и 6,7% больных крупноклеточной карциномой легкого
• У 38,2% некурящих женщин и только у 15,5% некурящих мужчин
• У 22% курящих женщин и 6,2% курящих мужчин

Кроме того, в исследовании было выявлено, что вероятность появления «поломки» в рецепторе эпидермального фактора роста увеличивается у больных аденокарциномой с возрастом, вырастая от 3,7% в 18-30 лет до 18,5% в 81-100 лет.

Результаты зарубежного исследования, в котором участвовали более 2000 больных аденокарциномой легкого , показали, что мутация EGFR была выявлена:

• У 15% больных, которые курили в прошлом
• 6% больных, куривших в настоящем
• 52% больных, которые никогда не курили

Эти данные подтверждают: мутации рецептора эпидермального фактора роста могут быть обнаружены и у тех, кто не представляет жизни без сигареты, просто гораздо реже, чем у приверженцев здорового образа жизни.

Несмотря на вполне однозначную тенденцию распространения «драйвер-мутации» EGFR, точный ответ на вопрос, есть ли эта «поломка» у вас, можно получить только по результатам молекулярно-генетического тестирования, которое проводят всем больным раком легкого.

Если у вас обнаружена мутация EGFR

Еще каких-то десять лет назад у половины больных раком легкого было гораздо меньше шансов успешно бороться с опухолью. Однако сегодня стали доступны препараты, которые позволили в корне изменить эту ситуацию. Речь идет о таргетной терапии, которая стала доступной в последнее десятилетие.

Наличие мутации эпидермального фактора роста, подтвержденное результатами молекулярно-генетического исследования, предоставляет онкологам возможность ввести в схему лечения таргетные препараты. Создание таргетных лекарственных средств для лечения рака легкого стало прорывом в современной онкологии.

Таргетные препараты действуют на первопричину злокачественного заболевания, влияя на сам механизм, запускающий неограниченный клеточный рост и деление. Они блокируют фермент тирозинкиназу, которая передает сигнал к «началу боевых действий» и, собственно, активирует процессы размножения и роста клеток.

Таргетные препараты «работают» только при наличии соответствующих мутаций. Если генной «поломки» нет, они неэффективны!

Таргетная терапия рака позволяет значительно отдалить его прогрессирование, в том числе и по сравнению со стандартной химиотерапией. Это – значимое преимущество таргетных лекарств.

Выживаемость без прогрессирования – это время от начала приема препарата до прогрессирования вашей болезни.

Способность таргетных препаратов (ингибиторов тирозинкиназы EGFR) продлевать время до прогрессирования опухоли была доказана в крупном анализе, изучающем результаты 23 исследований, в которых участвовало более 14 тысяч больных немелкоклеточным раком легкого с мутацией рецептора эпидермального фактора роста .

Важно отметить, что при наличии мутации EGFR лечение рака, как правило, не исчерпывается только таргетными препаратами. Вы должны быть готовым к сложной, длительной и комплексной терапии, в том числе оперативному вмешательству, лучевой терапии и др.

Если у вас не обнаружена мутация EGFR

Отрицательный результат молекулярно-генетического анализа на мутацию EGFR еще не говорит о том, что таргетная терапия вам не поможет. Прежде всего, важно выяснить, обнаружены ли в вашей опухоли какие-либо другие «поломки». Хотя мутация рецептора эпидермального фактора роста является самой распространенной среди больных раком легкого, не исключена вероятность и других, более редких «ошибок».

В современных протоколах, на которые опираются онкологи при подборе индивидуальной схемы лечения НМРЛ, настоятельно рекомендуют проводить развернутый молекулярно-генетический анализ для выявления не только самых распространенных «драйвер-мутаций», но и редких «поломок». Современный выбор таргетных препаратов позволяет подобрать «целевое» лекарство для большинства известных мутаций при раке легкого.

Если же в образце вашей опухоли не было обнаружено ни одной генетической «ошибки», таргетная терапия вам действительно не показана. Препараты, которые созданы для того, чтобы попадать «в яблочко», бесцельно не принимают, поскольку они просто не будут работать. Но у онкологов есть и другие терапевтические возможности, которые в вашем случае будут эффективны: это химиотерапия и, возможно, иммунотерапия. И все же вы должны помнить – индивидуальную схему лечения будет определять ваш лечащий врач, опираясь на данные о гистологическом типе вашей опухоли, стадии заболевания и др.

Список литературы

1. Divgi C.R., et al. Phase I and Imaging Trial of Indium 111-Labeled Anti-Epidermal Growth Factor Receptor Monoclonal Antibody 225 in Patients With Squamous Cell Lung Carcinoma. JNCI J. Natl. Cancer Inst. Oxford University Press, 1991. Vol.83, №2, P. 97-104.
2. Imyanitov E.N., et al. Distribution of EGFR Mutations in 10,607 Russian Patients with Lung Cancer. Mol. Diagn. Ther. Springer International Publishing, 2016. Vol.20, №4, P. 40-406.
3. D’Angelo S.P., et al. Incidence of EGFR exon 19 deletions and L858R in tumor specimens from men and cigarette smokers with lung adenocarcinomas. J. Clin. Oncol. American Society of Clinical Oncology , 2011. Vol.29, №15, P. 2066-2070.
4. Sharma S.V., et al. Epidermal growth factor receptor mutations in lung cancer. Nat. Rev. Cancer. 2007. Vol.7, №3, P. 169-181.
5. Lynch T.J., et al. Activating Mutations in the Epidermal Growth Factor Receptor Underlying Responsiveness of Non-Small-Cell Lung Cancer to Gefitinib. N. Engl. J. Med. Massachusetts Medical Society, 2004. Vol.350, №21, P. 2129-2139.
6. Lee C.K., et al. Impact of EGFR Inhibitor in Non-Small Cell Lung Cancer on Progression-Free and Overall Survival: A Meta-Analysis. JNCI J. Natl. Cancer Inst. Oxford University Press, 2013. Vol.105, №9, P. 595-605.