По состоянию на 12 июля 10:45
Заболевших727 162
За последние сутки6 615
Выздоровело501 061
Умерло11 335
Здоровье
Лента новостей
Лента новостей
Сегодня
Политика
Общество
Бизнес
Культура
Сделано Русскими
Личные связи
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Запрещенные организации
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
Лента главных новостей
Русская планета
Здоровье

Профессор Григорий Дианов о ДНК-исследованиях и перспективах лечения онкологии

На вопросы «Русской Планеты» отвечает Григорий Леонидович Дианов, профессор, доктор биологических наук, руководитель группы биохимии отделения онкологии Оксфордского университета, заведующий лабораторией механизмов стабильности генома ИЦиГ СО РАН в Новосибирске, научный консультант медико-генетического центра в Москве.
Варвара Полетаева
23 сентября, 2016 18:45
6 мин
Генетическое исследование / Виталий Тимкив, РИА Новости
- Секвенирование, генотипирование, полногеномное, полноэкзомное исследование... Много сегодня модных слов. Объясните простыми словами, что это такое?
- Секвенирование – это понуклеотидное прочтение участка молекулы ДНК. Молекулы ДНК хранят в себе информацию обо всех процессах и их регулировании, происходящих в клетке. Запись информации в ДНК реализована по тому же принципу, что и наша речь: из отдельных букв мы составляем слова, из них предложения и т. д. Буквами в случае ДНК являются нуклеотиды, содержащие основания четырех типов: аденин, гуанин, тимин и цитозин.
Их 3 миллиарда. Целые предложения или абзацы «текста» - это отдельные гены. Из этих нуклеотидов состоят гены и межгенные участки, входящие в состав молекулы ДНК. С помощью секвенирования мы определяем последовательность этих нуклеотидов в конкретном участке молекулы ДНК. Секвенировать можно один ген, несколько генов, только клинически значимые гены или полностью весь геном.
Геном человека состоит из генов и межгенных участков. В генах в свою очередь есть значимые и незначимые фрагменты – экзоны и интроны. Совокупность всех экзонов называют экзомом.
Межгенное пространство – это 99% от всего генома, назначение этих участков еще не изучено до конца.
Полноэкзомное секвенирование – это расшифровка последовательности всех клинически значимых участков генома, а полногеномное секвенирование – это расшифровка не только клинически значимой информации, но и еще не изученной, заключенной в межгенном пространстве.
Генотипирование – это определение, какой из четырех типов нуклеотидов имеется у данного образца в определенном участке гена и его связи с другими нуклеотидами, входящими в генотипирование.
Разница между генотипированием и полным геномным секвенированием в технологии, а технологию определяет задача, которая стоит перед исследователем. Например, если мы хотим выяснить предрасположенность человека к заболеваниям, в том числе и онкологическим, достаточно будет генотипирования.
- Что значит предрасположенность?
- Предрасположенностью мы называем вероятность возникновения заболевания, индивидуальный генетический риск человека, который может быть выше или ниже среднего, а может быть среднестатистическим. Например, наличие некоторого варианта гена BRCA1 повышает риск возникновения рака молочной железы в 8 раз. Чем раньше женщина узнает о том, что ее риск повышен, тем больше у нее шансов диагностировать заболевание на ранней стадии и вылечить его.
Если же мы имеем дело с наследственным заболеванием, а не с предрасположенностью, и нам нужно понять его генетическую природу или исключить какой-то диагноз, мы выберем полное геномное секвенирование, анализ одного гена, панели генов или всех клинически значимых генов (экзома).
По сути, разница между методами заключается в их разрешающей способности – с помощью микрочипов можно смотреть отдельные нуклеотиды (да, их может быть несколько миллионов на образец), а с помощью секвенирования – хоть весь геном целиком (а это 3 млрд нуклеотидов). Например, рак – это болезнь генома клетки, провоцируется изменениями в ДНК.
- Какие перспективы в лечении онкологии есть?
- Наряду с широко используемыми методами лечения рака, такими как хирургия, радиотерапия и химиотерапия, существует три эффективных новых направления: иммунотерапия, генная терапия и таргетная терапия.
Иммунотерапия – это метод лечения онкологических заболеваний, использующий иммунные возможности организма. Иммунная система следит за клетками всего организма и уничтожает «неправильные», но раковые клетки способны маскироваться, продуцируя на своей поверхности специальный белок в большом количестве.
Если упростить, можно представить механизм действия такой терапии следующим образом: специально разработанная вакцина делает раковые клетки видимыми для иммунной системы, маркируя их как вредоносные. После введения специально синтезированных антител, иммунная система, наконец, замечает вредоносные клетки и начинает активно с ними бороться, провоцируя воспалительный процесс и ее гибель.
Генная терапия – это генетические подходы к исправлению мутаций, связанных с определенной болезнью. Это может быть блокировка места мутации, внедрение в геном «правильного гена», замещение «неправильного» белка.
Самые большие научные исследования проводятся в направлении онкотерапии наследственных опухолей. Мы знаем, что это болезнь генома. Казалось бы, надо ввести правильный ген, он заработает, и клетка сама себя вылечит. Проблема в том, что необходимо, чтобы нужный нам ген встроился в геном всех опухолевых клеток с помощью переносчика и начал активно функционировать, но пока не создано надежных систем-переносчиков для этого метода.
Один из методов – внедрения специального вируса с нужным геном или геном-супрессором, который способен остановить деление раковых клеток. Но организм человека – сложная система, которая пропускает далеко не все, что мы ей направляем.
Таргетная терапия – это метод подбора химиопрепаратов в зависимости от генетических изменений в клетках. Такая терапия прекращает рост раковых клеток, путем вмешательства в механизм действия конкретных молекул.
- Когда проводят ДНК-исследование?
- Его имеет смысл проводить здоровым людям, чтобы узнать свою собственную генетическую предрасположенность к онкологическим и другим серьезным заболеваниям. Зная свою высокую предрасположенность, например, к раку молочной железы, можно регулярно проходить медицинское обследование, а это поможет диагностировать заболевание на ранней стадии.
Если онкологическое заболевание уже диагностировано, имеет смысл делать ДНК- исследование для того, чтобы выяснить генетическую природу болезни для таргетной терапии или для выделения группы риска по конкретному опухолевому маркеру, чтобы предотвратить развитие заболевания у близких членов семьи пациента.
темы
6 мин