Исследование, опубликованное в журнале Science, раскрывает новый путь, по которому рак может формироваться в первые несколько недель жизни, при котором ранняя клетка приобретает модификацию ДНК, связанную с раком, и размножается, пока развиваются почки. Понимание причины рака обещает улучшить лечение и помочь предотвратить рецидив опухоли Вильмса.
Это открытие также повышает вероятность того, что однажды появится возможность проводить скрининг на подобные виды рака до того, как опухоли разовьются.
Опухоль Вильмса – это форма рака почки, поражающая в основном детей в возрасте до пяти лет.
Хотя рак почек у детей встречается редко, опухоль Вильмса является наиболее распространенным типом, в Великобритании ежегодно диагностируется около 80 случаев. Девять из десяти случаев излечимы хирургическим путем по удалению пораженной почки вместе с химиотерапией, а иногда и лучевой терапией.
Обычно рак поражает только одну почку, но примерно в 10% случаев поражаются обе почки. Было высказано предположение, что причиной опухоли Вильмса является некорректное функционирование одной клетки, поскольку почка развивается в первые несколько недель жизни.
Это первое исследование, в котором сравнивается здоровая ткань почек с тканью опухоли Вильмса с использованием сравнительного анализа генома для выяснения причины заболевания.
Исследователи из больницы Адденбрук в Кембридже и больницы на Грейт-Ормонд-стрит в Лондоне собрали 66 образцов опухоли и 163 образца нормальной ткани почек. Ученые из Wellcome Sanger Institute секвенировали ДНК из образцов, чтобы создать 229 полных геномных последовательностей, которые были проанализированы для выявления генетических изменений между опухолями и нормальной тканью.
У двух третей детей с опухолью Вильмса изменения ДНК, связанные с заболеванием, были характерны как для нормальной ткани почек, так и для опухолевой ткани.
Это позволило исследователям отточить участки генетически аномальных клеток, которые при взгляде в микроскоп казались нормальными.
Было обнаружено, что эти пятна произошли от одной клетки-изгоя с изменением ДНК, подавляющим ген H19. Обычно функция H19 заключается в обеспечении упорядоченного роста клеток. Это конкретное изменение ДНК известно как эпигенетическое изменение, при котором часть кода ДНК становится «невидимой» для клеток, а не физическое изменение ДНК человека.
Это эпигенетическое изменение “ выключает ” H19 и позволяет клеткам быстро расти в предраковые участки почечной ткани, из которых может возникнуть опухоль Вильмса.
Тим Куренс, первый автор исследования из Wellcome Sanger Institute, сказал: «Хорошая аналогия с тем, что мы обнаружили, – это то, что опухоль Вильмса – это не просто изолированный сорняк на хорошо ухоженном поле.
Мы обнаружили, что у сорняка есть обширные корни под почвой. Теперь мы знаем, что нам нужно найти участок почвы, на котором прижился корень. Если мы удалим этот патч, травка не вернется."
Из-за вероятности рецидива опухоль Вильмса обычно лечится путем удаления всей почки. Большинство людей могут жить относительно нормальной жизнью с одной почкой, но в 10 процентах случаев опухоли Вильмса, поражающих обе почки, их полное удаление будет иметь последствия для жизни пациента.
Доктор Кэти Притчард-Джонс, профессор детской онкологии в Институте здоровья детей Калифорнийского университета на Грейт-Ормонд-стрит, сказала: «Хирургия опухоли Вильмса обычно включает удаление всей почки, чтобы гарантировать, что опухоль не останется. Однако некоторым детям требуется более точное хирургическое вмешательство, чтобы сохранить их функцию почек, особенно если у них есть опухоли обеих почек или они подвержены повышенному генетическому риску возникновения новых опухолей. Это исследование помогает нам понять, с чего начинаются опухоли Вильмса, и предоставляет маркер ткани почек, подверженной высокому риску образования новых опухолей.
Я надеюсь, что в будущем мы сможем разработать методы лечения, которые будут сосредоточены на этих участках аномальной ткани, не жертвуя одной или обеими почками."
Эти открытия не только меняют то, как мы лечим опухоль Вильмса, но и открывают возможность однодневного скрининга на этот и аналогичные виды рака.
Доктор Сэм Бехджати, ведущий автор исследования из Института Веллком Сэнгер и больницы Адденбрука, сказал: «Открытие генетического корня опухоли Вильмса сигнализирует о сдвиге в нашем понимании этого конкретного рака и детского рака в целом. Наши результаты радикально отличаются от того, что мы думаем об опухоли Вильмса, потому что мы никогда не ожидали найти корень рака в нормально выглядящей ткани. Это может даже открыть нам путь к тому, чтобы задуматься о предотвращении детского рака."