Prečo vzniká rakovina? Medzníková štúdia poskytuje jedinečný pohľad
Rozsiahle výskumné úsilie, ktoré sa začalo pred viac ako desiatimi rokmi, zavŕšilo komplexný atlas PanCancer, ktorý po prvýkrát ponúka výskumníkom aj klinickým lekárom spôsob, ako plne porozumieť rakovine podľa jej genomických a molekulárnych vlastností.
Atlas PanCancer je taký rozsiahly, že pokrýva viac ako dve desiatky vedeckých prác publikovaných v niekoľkých Bunka časopisy.
Predstavuje obrovský míľnik v práci Cancer Genome Atlas (TCGA).
To bolo sponzorované dvoma inštitútmi v rámci National Institutes of Health (NIH): National Cancer Institute (NCI) a National Human Genome Research Institute.
Na programe za 300 miliónov dolárov pracovalo viac ako 150 vedcov vo viac ako dvoch desiatkach výskumných ústavov po celých Spojených štátoch.
„Tento projekt,“ hovorí Dr. Francis S. Collins, riaditeľ NIH, „je zavŕšením viac ako desaťročia prevratných prác.“
K novo publikovaným dokumentom PanCancer Atlas môžete získať prístup prostredníctvom portálu, ktorý ich zoskupuje do troch kategórií: „vzory buniek pôvodu, onkogénne procesy a signálne dráhy.“
Pozeranie sa na rakovinu z iného uhla
Rakovina je ochorenie, ktoré vzniká, keď bunky začnú rásť mimo kontroly kvôli chybám v DNA. Tradičný spôsob klasifikácie rakoviny je podľa toho, kde v tele začína - napríklad rakovina prsníka, rakovina prostaty alebo rakovina žalúdka.
Práce, ktoré vyvrcholili Atlasom PanCancer, boli zahájené ako Iniciatíva pre rakovinu na stretnutí v roku 2012, ktoré sa konalo v Santa Cruz v Kalifornii.
Vedci si už vtedy všimli niektoré zaujímavé vlastnosti rakoviny, ktoré ich viedli k spochybňovaniu tradičného spôsobu klasifikácie choroby.
Jednou zaujímavou vlastnosťou bolo, že niektoré druhy rakoviny boli podobné na molekulárnej úrovni napriek tomu, že sa začali v rôznych častiach tela.
Ďalšou zaujímavou vlastnosťou bolo, že rakovina, ktorá začala v rovnakom tkanive, sa mohla na molekulárnej úrovni úplne líšiť a mala odlišné „genomické profily“.
Dôsledky pre výskumných pracovníkov a lekárov
Tieto včasné molekulárne poznatky podnietili vedcov k tomu, aby preskúmali, ako môžu zmeny v genóme každej rakoviny - úplná sada jej DNA - viesť k ochoreniu.
Produkt PanCancer Atlas je výsledkom tohto úsilia a pripraví cestu k zlepšeniu prevencie, detekcie a liečby rakoviny v rôznych formách.
Ako spoluorganizátor Pan-Cancer Initiative Josh Stuart - profesor biomolekulárneho inžinierstva na Kalifornskej univerzite v Santa Cruz - vysvetľuje: „Pohľady na to, ako jeden typ rakoviny súvisí s inou formou choroby, môžu mať skutočné klinické dôsledky.“
„V niektorých prípadoch,“ pokračuje, „si môžeme vypožičať klinické postupy od známejších chorôb a aplikovať ich na druhy rakoviny, pre ktoré sú možnosti liečby menej presne definované.“
Pohľad na rakovinu z molekulárneho uhla tiež otvára príležitosti na preskúmanie liekov, ktoré sú už schválené pre iné choroby, ktoré majú molekulárne znaky, ktoré sa vyskytujú aj pri rakovine.
Jedným z príkladov je molekulárna dráha JAK / Stat, ktorá sa aktivuje pri reumatoidnej artritíde. Vedci zistili, že táto cesta je nadregulovaná v niektorých novo definovaných zhlukoch nádorov.
Papiere PanCancer Atlas
Každá z troch skupín článkov PanCancer Atlas je predstavená vlajkovou loďou alebo sumárom. Na vstupnej stránke portálu sú zreteľné odkazy na tieto a sprievodné dokumenty.
Prvý súhrnný dokument, ktorý predstavuje kategóriu s názvom „vzory bunky pôvodu“, poskytuje prehľad o tom, ako vedci používali „molekulárne zhlukovanie“ na zoskupenie nádorov podľa génovej expresie, abnormality chromozómov a zmien DNA.
Naznačuje, že tieto zistenia povedú k konkrétnejším terapiám pre rôzne typy rakoviny.
Druhý súhrnný dokument predstavuje kategóriu „onkogénnych procesov“ a naznačuje, že zistenia pomôžu výskumníkom rozhodnúť sa o prioritách, ktoré imunoterapie a ďalšie spôsoby liečby by mali skúmať.
Príspevok okrem širokého zhrnutia popisuje identifikáciu troch kritických procesov vo vývoji rakoviny: zdedené a získané mutácie; ako nádorový genóm a epigenóm ovplyvňuje expresiu génov a proteínov; a interakcie medzi nádorovými bunkami a bunkami imunitného systému.
Tretí súhrnný dokument, ktorý sa týka kategórie „signálnych dráh“, sumarizuje zistenia týkajúce sa zmien genómu v signálnych dráhach, ktoré regulujú bunkový cyklus, bunkový rast a bunkovú smrť.
Tento príspevok zdôrazňuje podobnosti a rozdiely týchto procesov pri rôznych druhoch rakoviny a naznačuje, že zistenia pomôžu vyvinúť nové spôsoby liečby v personalizovanej medicíne a kombinovanej liečbe.
„Táto analýza poskytuje výskumníkom v oblasti rakoviny bezprecedentné pochopenie toho, ako, kde a prečo u ľudí vznikajú nádory, čo umožňuje lepšie informované klinické skúšky a budúcu liečbu.“
Dr. Francis S. Collins
