Разработан новый метод выявления мутаций в опухолевых клетках головного мозга у детей

Учёные Уппсальского университета (Uppsala University, Швеция) создали новый метод обнаружения мутаций в опухолях головного мозга у детей. В ходе исследования также было выявлено, что мутации влияют на реакцию раковых клеток на лекарственную терапию. По мнению учёных, полученные результаты позволят улучшить диагностику и лечение опухолей головного мозга. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Медуллобластома – наиболее распространённая злокачественная опухоль головного мозга у детей, чаще всего она локализуется в мозжечке. Современные методы терапии позволили увеличить прогноз выживаемости на срок более пяти лет для 70% пациентов, однако некоторые типы опухоли всё ещё не поддаются лечению. Более того, агрессивная терапия вызывает серьёзные последствия у пациентов, например, проблемы с обучением и нарушения координации.

В ходе многочисленных онкологических исследований были обнаружены мутации белок-кодирующих генов, влияющие на развитие рака мозга, однако они составляют не более 2% от общего предполагаемого количества вариантов. Остальные 98%, вероятно, находятся в некодирующей части генома, и некоторые из них могут быть связаны с медуллобластомой. Возможно, это тысячи мутаций. Основная сложность состоит в том, чтобы выделить именно те варианты, которые вызывают рак.

Чтобы понять, какие мутации играют ключевую роль в развитии медуллобластомы, исследователи использовали новый метод, разработанный при поддержке международного консорциума. В основе этого подхода лежит предположение о том, что последовательности ДНК, которые оставались неизменными на протяжении миллионов лет эволюции, имеют важное функциональное значение, а предложенный метод позволяет анализировать именно консервативные участки генома.

«Можно предположить, что наиболее значимыми являются мутации в областях, которые практически не изменялись в эволюционном процессе. Варианты, обнаруженные у пациентов с медуллобластомой, сравнивались с референсными участками консервативного генома», – объясняет ведущий автор исследования Ананья Рой (Ananya Roy).

Из 200 000 мутаций, обнаруженных у 145 пациентов, всего 114 находились в консервативных участках генома. Многие из этих мутаций приходились на гены, которые ранее не связывали с медуллобластомой. Оказалось, что некоторые из этих генов влияют на синтез белков при развитии опухолей, то есть содержат информацию о том, где, когда и сколько белков должно синтезироваться. Полученные результаты объясняют изменение уровней разных белков на ранних этапах формирования медуллобластомы.

«Мы сосредоточились на мутациях в консервативных участках ДНК, поскольку они, вероятно, являются наиболее важными. Таким образом мы смогли отсортировать значимые варианты, а затем проверить их функциональность», – говорит руководитель проекта Карин Форсберг-Нильссон (Karin Forsberg-Nilsson).

Исследователи обнаружили значимые мутации у пациентов из разных возрастных групп с разными типами медуллобластомы. Некоторые варианты были воспроизведены в клеточных культурах, так учёные зафиксировали влияние мутаций на экспрессию генов.

«Предложенный метод позволил получить представление о том, как мутации воздействуют на уровень белка в раковых клетках», – говорит руководитель исследования Керстин Линдблад-То (Kerstin Lindblad-Toh).

В ходе исследования также было выявлено, что мутации влияют на устойчивость раковых клеток к противоопухолевым препаратам. Таким образом, новый метод позволяет развивать персонифицированные подходы к лечению: мутации, обнаруженные у пациента, могут помочь при выборе лекарства, которое будет воздействовать на конкретный ген. Однако для внедрения подобных методов терапии в клиническую практику необходимо разработать препараты, которые будут эффективны для лечения онкопациентов с определёнными мутациями. Благодаря новому исследованию уже расширен список вариантов, на которые можно будет влиять в долгосрочной перспективе.

«Чтобы внедрить новый метод в клиническую практику, необходимо получить достаточно генетической информации, мы планируем развивать предложенную тактику в интересах врачей и пациентов», – говорит Форсберг-Нильссон.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2023-08-method-mutations-childhood-brain-tumors.html