Генетичне розмаїття ракової пухлини виявилося набагато більшим, ніж виходило за найсміливішими розрахунками - у трисантиметровій пухлині може бути близько ста тисяч мутацій!
Клітини стають раковими через накопичувані мутації: зміни в послідовностях генів призводять до того, що в клітці синтезуються неправильні білки, в тому числі і ті, які контролюють клітинний поділ, і в результаті виходить злоякісна пухлина. Відомо, що мутацій у ракових клітинах досить багато, і що саме завдяки мутаційній різноманітності рак може протистояти різним схемам лікування. Але багато - це скільки? Чи реально порахувати кількість мутацій в пухлині, враховуючи, що різні її клітини можуть в тій чи іншій мірі відрізнятися один від одного за мутаційним профілем?
Дослідники з Медичного центру Чиказького університету та Геномного інституту в Пекіні спробували порахувати мутації в невеликій печінковій пухлині людини: її розмір був близько 3,5 см в діаметрі, і налічувала вона більше мільярда клітин. Для аналізу ДНК з неї взяли 300 проб. Після того, як порахували мутації в кожній з трьохсот зон, результат екстраполювали на всю пухлину, і виявилося, що в цілому в ній має бути близько 100 000 (!) пошкоджень ДНК, що припадають на кодуючі ділянки генів (тобто ті, в яких зашифрована інформація про амінокислотну послідовність білків). Ця величина перевершила найсміливіші розрахунки - досі вважалося, що ракові клітини відрізняються від здорових кількома сотнями або ж кількома тисячами мутаційних дефектів (гранична оцінка становила всього 20 000 мутацій). Результати дослідження опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Звичайно, слід пам'ятати, що мутації розподіляються нерівномірно, і велика їх частина зустрічається з досить низькою частотою. Самі автори роботи кажуть, що 99% різних мутацій припадає менш ніж на сто клітин, причому клітини з рідкісними генетичними дефектами воліють перебувати разом. Так чи інакше, нові дані говорять нам про те, що в раковій пухлині існують маса мутацій «про запас», в яких, очевидно, немає нагальної необхідності, які не знаходяться під тиском відбору, тобто не представляють життєвої необхідності для ракової клітини. Про те, що в пухлинах є корисні (для раку) мутації, або мутації-драйвери, які допомагають пухлини рости, і мутації- «пасажири», які ніякого ефекту на зростання не роблять і просто так переходять з покоління в покоління, відомо вже досить давно, проте ніхто і подумати не міг, що рак може володіти настільки великим генетичним розмаїттям.
Для медицини це становить величезну проблему: як ми сказали на початку, рак може вижити завдяки мутаціям, що забезпечують стійкість до ліків, а при такому величезному мутаційному асортименті знайти потрібну мутацію буде досить легко, яка-небудь мутація- «пасажир» раптово виявиться дуже навіть потрібною в умовах, що змінилися - наприклад, при зміні схеми лікування. (Дійсно, попередні дослідження показали, що клінічний прогноз погіршується зі збільшенням генетичної різноманітності пухлини.) Так що при протираковій терапії потрібно якомога швидше і якомога повніше позбутися абсолютно всіх ракових клітин, що досить і досить непросто.
З іншого боку, не будемо забувати, що в даній роботі аналізували тільки один вид пухлини, взятий у однієї людини. Як йдуть справи з іншими різновидами раку, яких є на світі великий натовп, і як веде себе один і той же різновид в тканинах різних людей, поки неясно. Так що зараз не варто говорити, ніби кожна пухлина несе в собі 100 тисяч мутацій - більш коректно буде сказати, що ми дізналися щось нове про те, до яких меж може доходити генетичне розмаїття раку. І тепер належить зрозуміти, за яких умов варто чекати цих самих ста тисяч, і чи не можна якось зробити так, щоб мутацій було поменше.