Генетические анализы на рак представляют собой лабораторные исследования, позволяющие обнаружить мутации, ассоциированные с онкопатологиями. Одни из этих генетических нарушений передаются человеку от матери и отца (наследственные мутации), а другие возникают только в определенных клетках тела (соматические мутации) на протяжении жизни.
У человека с диагностированным онкозаболеванием генетические тесты помогают обнаруживать мутации, которые делают злокачественные клетки уязвимыми к тем или иным таргетным препаратам. У здоровых генетические анализы позволяют выявлять наследственные мутации, оценить степень риска.
Можно прицельно искать определенные генетические изменения или исследовать панель генов. Современные технологии также дают возможность провести полногеномное секвенирование («прочитать» весь геном), и это позволяет выявить более 85% мутаций в генах, ассоциированных с онкологическими заболеваниями.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Рак – генетическое заболевание?
Раньше врачи и ученые, работающие в сфере онкологии, не могли заглянуть глубже клеточного уровня. Можно было лишь рассмотреть клетки опухоли под микроскопом, выяснить, являются ли они злокачественными, к какому гистологическому типу относятся.
Современные технологии позволяют взглянуть на причины и механизмы развития злокачественного процесса, находящиеся на уровне генов и биологических молекул. Это открыло новые возможности для диагностики и лечения рака.
Некоторые мутации в генах возникают из-за случайных ошибок при копировании ДНК во время делений клеток. В других случаях к генетическим поломкам приводят такие факторы, как плохая экология, курение, контакт с канцерогенами дома и на работе, чрезмерное воздействие солнечного ультрафиолетового излучения и др. [8] Обычно нельзя назвать одну точную причину, из-за которой ДНК поломалась, и клетка стала раковой. На деле всё намного сложнее. Можно лишь назвать значимые факторы риска и постфактум обнаружить мутации в генах. Но и эта информация сильно помогает в борьбе с онкозаболеваниями.
Меньшая доля онкологических заболеваний связана с наследственными мутациями, которые достались человеку от родителей и присутствуют во всех клетках его тела. Если заболевание связано с одним из таких генетических нарушений, то используют термин «наследственный рак». Его доля в структуре общей заболеваемости различается при разных видах онкопатологий.
| Тип злокачественной опухоли | Доля наследственного рака |
| Меланома [6,7] | 5–10% |
| Рак желудка [7] | 5–10% |
| Рак груди [1] | 5–10% |
| Рак толстой и прямой кишки [3] | 5–10% |
| Рак поджелудочной железы [5,7] | 10% |
| Рак яичников [1] | 10–17% |
Каждая злокачественная опухоль – результат уникального сочетания различных мутаций. Эта особенность называется «молекулярно-генетическим портретом» рака, и она сильно влияет на агрессивность злокачественного процесса, прогноз, чувствительность опухоли к тем или иным препаратам.
Что такое генетический тест?
Генетический тест – это анализ, с помощью которого можно изучить как отдельные гены, так и всю их совокупность в клетке (генотип), строение хромосом. Ген кодирует структуру определенного белка. Структура определяет функции белковых молекул, а от их функций зависит поведение всей клетки в целом.
Гены, связанные с онкологическими заболеваниями, делятся на три типа:
- Протоонкогены кодируют белки, которые способствуют росту, активируют деления клеток, помогают им сохранять высокую живучесть. Это своего рода клеточная «педаль газа». В норме она должна действовать строго дозированно. Если же белок становится слишком активен из-за мутации, или увеличивается его количество из-за дополнительных копий гена, то он активирует клетку постоянно, заставляет ее вести себя эгоистично по отношению к организму. Характерный пример – белок-рецептор EGFR. Он расположен на поверхности клеток и, активируясь, стимулирует их деления. Если белка становится слишком много, то клетки делятся с большой скоростью.
- Гены-супрессоры опухолевого роста работают как «педаль тормоза». Кодируемые ими белки подавляют клеточные деления, а если клетка претерпела необратимые изменения – запускают процесс ее самоуничтожения. Из-за мутаций эти белки перестают работать, и сила, сдерживающая опухолевый рост, исчезает. Характерный пример гена-супрессора опухолевого роста – TP53, кодирующий белок p53.
- Гены репарации ДНК кодируют белки, которые восстанавливают поврежденную ДНК. Время от времени в процессе копирования во время клеточных делений в ней возникают ошибки, и если их не устранять, то в разных генах накопятся мутации – включая протоонкогены и супрессоры опухолевого роста. Такие «ремонтные» белки, в частности, кодируют гены BRCA1 и BRCA2. Дефекты в них могут привести к раку молочной железы.
Чтобы изучать молекулярно-генетические характеристики раковых клеток, используют различные технологии: пиросеквенирование, секвенирование по Сэнгеру, секвенирование нового поколения (NGS), гибридизацию in situ (метод FISH), полимеразную цепную реакцию (ПЦР), фрагментный анализ. Обнаруживать аномальные белки помогает иммуногистохимический анализ (иммуногистохимия).
Зачем проводить генетические анализы у онкологического больного?
Еще относительно недавно типы злокачественных опухолей, при которых проводили генетические тесты, и гены, которые исследовали, можно было перечислить буквально по пальцам. Сегодня этот список стал очень длинным.
В настоящее время, помимо классической химиотерапии, в онкологии широко используется таргетная терапия [1,4,6]. Особенность действия таргетных препаратов в том, что каждый из них специфически блокирует определенный белок в раковых клетках. Чтобы лечение подействовало, в опухоли должна присутствовать соответствующая «мишень». В этом и помогают генетические тесты на рак. Сегодня их часто проводят практически при всех видах онкопатологий.
Можно выделить три основные группы показаний:
- Генетическое тестирование в рамках первичного обследования. При некоторых типах рака целесообразно сразу изучить ДНК злокачественных клеток и изначально планировать лечение рака с учетом этой информации.
- Неэффективность традиционной химиотерапии. В данном случае генетические тесты помогают подобрать подходящие таргетные препараты.
- Исчерпание всех возможностей лечения. При поздних стадиях рака встречаются ситуации, когда пациента пробовали лечить уже всеми доступными средствами в рамках протоколов, но ничего не работает. Исследование генома злокачественных клеток позволяет подобрать персонализированное, экспериментальное лечение специально для конкретного пациента. Для таких генетических анализов используют современную технологию NGS.
Генетическое тестирование способно решать и другие задачи. Например, его применяют, чтобы уточнить диагноз, оценить прогноз [4,8].
Генетические анализы для оценки риска развития рака
Здоровому человеку стоит провериться на мутации, ассоциированные с наследственным раком, если у него есть определенные факторы риска:
- У нескольких ближайших родственников были диагностированы онкозаболевания.
- В семье часто встречался один и тот же тип рака.
- У одного из родственников было диагностировано два или несколько разных типов рака.
- У одного из родственников была обнаружена злокачественная опухоль в молодости.
- У родственника диагностирована редкая злокачественная опухоль, например, рак грудной железы у мужчины.
- Имеются симптомы, которые могут свидетельствовать о наследственном синдроме, ассоциированном с онкологическими заболеваниями, например, множество полипов в кишечнике.
- Один из членов семьи прошел генетический тест, и у него обнаружена наследственная мутация, связанная с онкопатологиями.
В первую очередь нужно обратиться к онкологу, клиническому генетику или онкогенетику [4]. Специалист оценит риск наследственного рака и расскажет, какой анализ на предрасположенность к раку сдать.
Если у онкологического пациента проверили раковые клетки и обнаружили в их генах мутации, напоминающие наследственные, то стоит проверить и здоровые клетки тела.
Зачем здоровому человеку проверяться на наследственные мутации, связанные с раком? Это помогает:
- Выявить риск развития злокачественного процесса и оценить его степень.
- Вовремя принять меры профилактики. Врач может назначить специальные скрининговые исследования [2].
- Оценить, какова вероятность того, что человек передаст опасные гены своим детям.
- Понять, есть ли потенциальные риски у близких родственников, и нужно ли им тоже пройти генетическое тестирование.
- Избавиться от страха перед неопределенностью, почувствовать себя увереннее.
Что покажет анализ?
Современные технологии позволяют довольно быстро «просканировать» сотни генов и обнаружить в них изменения, способствующие злокачественному росту [6,8].
Во время исследования могут быть обнаружены такие нарушения, как:
- Точечные мутации в генах – когда меняется всего одно азотистое основание в ДНК, одна «буква» генетического кода. В итоге становится неправильной вся структура белка. Даже замена одной аминокислоты способна сильно повлиять на его функцию.
- Делеция – утрата определенного участка хромосомы. Из-за этого теряется часть генетического материала.
- Инсерция – дополнительна вставка лишнего генетического материала в хромосоме.
- Дополнительные копии гена. Например, в некоторых клетках при раке груди есть лишние копии гена HER2. Из-за этого образуется слишком много одноименного белка-рецептора, и он активирует деления клеток.
- Транслокация – состояние, при котором часть одной хромосомы переносится на другую.
- Фьюжн-мутация – нарушение, при котором два гена объединяются, образуют новый гибридный ген, и он кодирует белок с аномальной структурой.
- Высокий уровень микросателлитной нестабильности – состояние, при котором обнаруживается много мутаций в повторяющихся участках ДНК – микросателлитах. Это говорит о том, что системы репарации («починки») ДНК не справляются со своей функцией.
- Высокая мутационная нагрузка – накопление в генах раковых клеток большого числа мутаций.
Какие гены связаны с онкопатологиями?
На данный момент удалось идентифицировать около 400 генов, ассоциированных с онкологическими заболеваниями [1,3,5,6,7]. Некоторые из них перечислены ниже.
Возможные изменения в протоонкогенах:
| Протоонкоген | Характер нарушений | Онкозаболевания, при которых встречаются нарушения |
| FGFA, PDGFB, TGFA, EGF, VEGF, FGFB | Гиперэкспрессия (повышенная активность), увеличение числа копий | Рак желудка, молочной железы |
| ROS, RET, PDGFRB, EGFR, PDGFRA, HER2/NEU, MET, VEGFR | Гиперэкспрессия либо увеличение числа копий | Рак яичников, груди, глиобластома, плоскоклеточный рак |
| ABL | Слияние с геном BCR | Острый лимфоцитарный лейкоз |
| AKT, RAF/MIL, BCR, MOS, PIM1 | Мутации, слияния с другими генами | Рак легких, рак желудка, поджелудочной железы, толстой кишки, нейробластома |
| FOSB, BCL3, FRA1-2, JUND, MYB | Гиперэкспрессия либо увеличение числа копий | Рак кишки, рак желудка, легких, рак яичников, нейробластома, лимфома Беркитта |
| BCL2A, BAX, BCL2B | Транслокация, гиперэкспрессия | Фолликулярная В-клеточная лимфома |
Возможные изменения в генах-супрессорах опухолевого роста: [6]
| Название гена | Заболевания, связанные с наследственными мутациями | Заболевания, связанные с приобретенными (соматическими) мутациями |
| TP53 | Синдром Ли-Фраумени | Рак легкого, груди, толстой кишки и некоторые другие типы |
| RB | Ретинобластома | Разные типы опухолей |
| p16/INK4A | Наследственная меланома | Глиома, рак поджелудочной железы и др. |
| ATM | Синдром Луи-Бар | Рак груди, легких, лимфомы |
| MSH1–2 | Наследственный рак толстой кишки и матки | Рак матки, толстой кишки |
| BRC1–2 | Наследственный рак молочной железы и рак яичников | Спорадические мутации в гене BRCA-2 при онкопатологиях встречаются редко |
| APC | Семейный аденоматозный полипоз толстой кишки | Рак толстой кишки |
| PTEN / MMAC1 | Болезнь Коудена | Рак простаты, матки, почек, груди, опухоли мозга и др. |
Бывают ли противопоказания к генетическому тестированию?
Как таковых противопоказаний к генетическим тестам на рак нет, но эти исследования могут повлечь за собой некоторые негативные последствия, и о них стоит помнить.
Узнав о том, что у него есть наследственные мутации, повышающие риск развития злокачественного новообразования, здоровый человек нередко испытывает сильный стресс, который может стать хроническим. Врач посоветует рассказать о положительном результате родственникам, чтобы они тоже знали о своих рисках и могли решить, стоит ли им пройти генетическое тестирование. Это полезная информация, но она может сделать атмосферу в семье более напряженной.
Генетические тесты в онкологии стоят недешево, а по их результатам могут быть назначены еще более дорогостоящие таргетные препараты. Онкологическому пациенту, которому предстоит провести генетический анализ на рак, стоит заранее обсудить этот вопрос с врачом.
Важно, чтобы в клинике был онколог, который умеет правильно интерпретировать результаты генетических анализов, знает, как использовать эту информацию при назначении лечения рака. Если доктор недостаточно компетентен, то исследование не принесет большой пользы.
Как сдают анализ?
Для генетических тестов на рак используют образцы опухолевой ткани, полученные во время биопсии. Можно заказать парафиновые блоки, которые хранятся в лаборатории. Но в некоторых случаях биопсию приходится повторять. Если прошло уже достаточно много времени, и рак прогрессирует, то в злокачественных клетках могли произойти новые мутации. Исследование полученного ранее биоматериала уже не будет отражать текущую ситуацию.
В некоторых случаях исследуют циркулирующую в кровотоке опухолевую ДНК. Для анализа нужно взять кровь из вены – это так называемая жидкая, или жидкостная, биопсия [8].
Иногда генетические тесты приходится повторять в динамике, всякий раз используя свежий биопсийный материал. Это позволяет отслеживать, как меняется со временем молекулярно-генетический портрет опухолевых клеток.
Наследственные мутации присутствуют во всех клетках организма, поэтому для оценки рисков у здоровых людей можно использовать любые ткани. Чаще всего для анализа берут кровь или слюну.
Возможны ли ошибки при проведении генетических анализов?
Ни один метод диагностики не идеален. Но точность генетических тестов на рак весьма высока: в настоящее время она составляет около 95%.
От чего зависит точность анализа?
Чтобы анализ на мутацию генов при онкологии дал достоверный результат, должны быть соблюдены некоторые условия:
- онколог должен правильно выполнить биопсию, получить ткань из нужного места;
- когда биоматериал перевозят из клиники в лабораторию, нужно соблюдать правила транспортировки;
- сотрудники лаборатории должны соблюдать технологии фиксации тканей и проведения генетических исследований;
- ткань для исследования должна быть достаточно «свежей»: если с момента ее забора в раковых клетках в теле пациента успели произойти новые мутации, то они не будут обнаружены, и это повлияет на эффективность лечения.
Как долго делаются генетические тесты на рак?
В зависимости от типа анализа и особенностей работы лаборатории, ожидание результатов может продлиться от 1–2 недель до нескольких месяцев. В каждом конкретном случае сроки можно уточнить у лечащего врача.
Как оценивают результаты анализа?
Если исследование проводилось для того, чтобы подобрать эффективное лечение при уже диагностированном раке, то онколог получает из лаборатории отчет, в котором может быть указана следующая информация:
- список дефектных генов и обнаруженных в них мутаций;
- список научных публикаций, в которых упоминаются данные мутации;
- противоопухолевые препараты, одобренные для пациентов с такими мутациями;
- препараты, применение которых при данных мутациях не одобрено официально, но они могут помочь, согласно результатам научных исследований (например, если известно, что они помогли пациентам с другими опухолями, но такими же мутациями).
Онколог изучает эту информацию и использует ее, чтобы составить оптимальную программу лечения [6,8].
Если генетический тест проводят у здорового человека, чтобы оценить риск развития рака, то из лаборатории могут прийти следующие результаты:
- Положительный: обнаружена мутация, ассоциированная с онкологическими заболеваниями. Это не значит, что у человека непременно разовьется рак, но риски повышены, и могут потребоваться меры профилактики.
- Отрицательный: опасных наследственных мутаций в генах не выявлено. Это всё равно не страхует от риска, но, по крайней мере, он не повышен.
- Сомнительный. В таких случаях принято исходить из того, что риск всё же может быть повышен. Иногда прояснить ситуацию помогают результаты анализов близких родственников.
- Обнаружена мутация, но неизвестно, связана ли она с онкозаболеваниями. Нельзя сказать, повышены ли риски у такого пациента по сравнению с людьми без аналогичных мутаций.
В таких случаях врачи обычно назначают дополнительные скрининговые исследования, рекомендуют начинать их проходить с более молодого возраста.
На Западе распространена практика превентивной хирургии. Например, если у женщины есть наследственная мутация в генах BRCA, и повышена вероятность развития рака яичников и груди, то ей могут предложить в профилактических целях удалить молочные и половые железы.
Близким родственникам человека, у которого выявлена онкогенная мутация, также рекомендуется провериться.
Чтобы генетический дефект не передался ребенку, может быть рекомендовано ЭКО с предимплантационным генетическим тестированием и отбором качественных эмбрионов.
Генетические исследования на рак в «Евроонко»
В клиниках федеральной сети «Евроонко» широко применяются все современные виды генетических тестов. Это позволяет подбирать для каждого пациента наиболее эффективное лечение и улучшать прогноз.
Наши врачи-онкологи умеют правильно интерпретировать результаты анализов, и у нас есть все противоопухолевые препараты последних поколений, зарегистрированные в РФ, что дает возможность немедленно начинать лечение.
Цены на услуги по генетическим исследованиям
Стоимость исследования складывается из цены проведения биопсии и сопутствующих медицинских процедур, услуг лаборатории. Играет роль тип анализа и его объем: проверка одного гена стоит намного меньше, чем комплексная панель. Вы можете получить подробную консультацию касательно прайса, позвонив нам по номеру, указанному на сайте.
Список литературы:
- Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина» Л.Н. Любченко, Е.И. Батенева - Медико-генетическое консультирование и ДНК-диагностика при наследственной предрасположенности к раку молочной железы и раку яичников. Пособие для врачей
- Высоцкая И.В., Летягин В.П., Шабанов М.А. и др. Актуальные вопросы канцерогенеза. Клиническая онкогематология. 2019;12(1):101–6. DOI: 10.21320/2500-2139-2019-12-1-101-106
- Кит О.И., Водолажский Д.И., Геворкян Ю.А., Солдаткина Н.В., Гречкин Ф.Н., Кожушко М.А., Ефимова И.Ю. Наследственный колоректальный рак: генетика и скрининг. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2018;28(3):18-25. https://doi.org/10.22416/1382-4376-2018-28-3-18-25
- Баранова Е.Е., Бодунова Н.А., Воронцова М.В., Захарова Г.С., Макарова М.В., Румянцев П.О., Хатьков И.Е. Наследственные опухолевые синдромы: современная парадигма // Проблемы эндокринологии. — 2020. — Т. 66. — No4. — С. 24–34. doi: https://doi.org/10.14341/probl12366
- Григорьева И. Н., Ефимова О. В., Суворова Т. С., Тов Н. Л. Генетические аспекты рака поджелудочной железы. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2014; 110 (10): 70–76.
- Е.Н. Имянитов. Роль молекулярно-генетической диагностики в практической онкологии. Практическая онкология. Т.20, №4-2019. DOI: 10.31917/2004261
- А.С. Цуканов, В.П. Шубин, Н.И. Поспехова. Наследственные раки желудочно+кишечного тракта. Практическая онкология •Т. 15, No3 – 2014.
- В.Н. Горбунова, Е.Н. Имянитов. Генетика и канцерогенез. - Методическое пособие для студентов медицинских вузов.
