Рак яичников, как известно, трудно диагностировать и лечить, что делает его особенно фатальным заболеванием.

Исследователи из Калифорнийского Университета, Школы медицины Сан-Диего и Онкологического Центра Мура уже определили шесть изоформ mRNA (биты генетического материала), которые вырабатываются раковыми клетками, но не вырабатываются нормальными клетками.

Это открывает возможность того, что они могут быть использованы для ранней диагностики рака яичников. Более того, некоторые изоформы mRNA кодируют уникальные белки, которые могут стать мишенью для новых методов лечения.

Результаты исследования опубликованы 25 мая в Proceedings of the National Academy of Sciences.

рак яичников

«Мы были вдохновлены многими исследованиями, направленными на использование ДНК для обнаружения рака, — говорит первый автор Кристиан Баррет, доктор филосифии, эксперт биоинформатикии ученый проекта в Калифорнийском Университете, Школе медицины Сан-Диего, Институте геномной медицины.

– Но мы подумали, что если вместо этого мы сможет разработать тест для обнаружения рака яичников, основанный на специфических для опухоли mRNA, которые выделяются раковыми клетками в шейку матки и могут быть собраны во время рутинного цитологического мазка».

В то время, как ДНК несет все инструкции, необходимые для жизни, его фактическая последовательность содержит намного больше, чем только гены, кодирующие белки.

Напротив, mRNAs является только дополнительной копией генов. Они несут рецепт для каждого белка, который вырабатывает клетка, от ядра в цитоплазму, где клеточные механизмы могут считать рецепт и построить соответствующие белки.

По мнению авторов этого исследования, преимуществом использования раковой mRNA, а не ДНК, для диагностики является их огромное число – раковая клетка может нести только одну или несколько копий мутации ДНК, но варианты mRNA могут возникать в сотнях и тысячах на клетку.

Для того, чтобы определить, можно ли использовать mRNAs для различения клеток рака яичников и нормальных клеток, ученые разработали собственный биоинформационный алгоритм и использовали его для получения данных из двух крупных публичных баз данных

— The Cancer Genome Atlas (TCGA) и Genotype-Tissue Expression (GTEx), которые обе спонсируются Национальным институтом здоровья. TCGA – это каталог РНК и ДНК от 500 опухолей, охватывающих многие типы рака, тогда как GTEx – это база данных о РНК и ДНК из образцов нормальных тканей.

С их помощью, ученые смогли проанализировать данные о последовательности mRNA от 296 раков яичников и 1839 образцов нормальных тканей.

Используя этот биоинформационный подход, исследователи выделили шесть изоформ молекул mRNA, которые имели опухолевую специфичность, необходимую для раннего диагностического обнаружения рака яичников.

Они также подтвердили свои цифровые результаты в условиях реального мира, используя количественную полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией – метод усиления гена – для обнаружения тех же молекул mRNA, специфических для рака яичника, у выращенных в лаборатории клеток.

Помимо их диагностических возможностей, некоторые изоформы mRNA, идентифицированные в этом исследовании, могут также служить новыми терапевтическими мишенями.

Эти изоформы mRNA, по прогнозам, кодируют белки с уникальными последовательностями аминокислот, что может позволить этим белкам быть специфичными мишенями для определенных видов терапии, таких как моноклональные антитела или вакцины на основе Т-клеток.

Более того, изоформы mRNA, специфические для рака яичников, сами могут быть мишенями для новых лекарственных препаратов.

«Наши экспериментальные выводы были сделаны в лаборатории и были выполнены на клеточно1 линии из клеток рака яичника, — сказала соавтор исследования Шерил Саенс, доктор медицинских наук, клинический профессор репродуктивной медицины, которая специализируется на лечении гинекологического рака.

– Необходимо провести клинические испытания для того, чтобы подтвердить наличие этих маркеров у женщин, которые, как нам известно, имеют рак, а также для документирования того, что эти маркеры отсутствуют у женщин, у которых нет рака яичников».

Авторы признают, что существует несколько ограничений такого подхода, включая технические ограничения в обнаружении изоформ mRNA; недостатке контрольных образцов нормальных яичников и фаллопиевых труб; возможность того, что раковые клетки, которые распространяются на шейку матки, могут генетически не действовать так же, как клетки первичной опухоли.

Тем не менее, на основе этих перспективных первоначальных результатов, авторы рекомендуют расширение их процесса обнаружения изоформ mRNA, специфичных для опухоли, для 30 дополнительных типов опухолей, у которых уже существует достаточное количество последовательностей РНК.

Ирис и Мэтью Стросс — благотворители, финансирующие исследование – также взволнованы результатами этого открытия. «Мы создали Центр раннего обнаружения рака яичников Ирис и Мэтю Стросс в память о нашей дочери, Стефани Даун Стросс, — сказала Ирис Линн Стосс. – В ее честь мы оказали помощь этому исследованию в попытке помочь другим женщинам выявить на ранней стадии это ужасное и смертельное заболевание».

Источник:

medicalxpress.com