Генетические особенности определяют риск рака легкого у курящих

Рак легкого широко распространен среди курящих во всем мире, но риск неодинаков для всех. Новое исследование онкологического центра клиники Университета Наварры показывает, как генетический профиль влияет на риск рака легкого у курящих. Оно может помочь понять роль генетических факторов в оценке риска, ранней диагностике и выборе лечения. Вот подробности:

Основа исследования: курение, рак легкого и генетические факторы

Междисциплинарное исследование онкологического центра клиники Университета Наварры (CUN) показало, что у курящих с высоким и низким риском рака легкого различаются генетические профили. Результаты представлены на последнем собрании Американского общества клинической онкологии в Чикаго (ASCO 2023).

Директор отделения геномной медицины CUN и координатор исследования, д-р Ana Patiño García, объяснила причины работы: «Это исследование возникло непосредственно из онкологической практики: мы постоянно встречаем пациентов с раком легкого, никогда не куривших или куривших очень мало, и одновременно знаем многих людей, куривших большую часть жизни и не заболевших раком. Такое наблюдение заставило нас спросить, существуют ли генетические факторы, повышающие или понижающие риск рака и защищающие людей от этой болезни».

Координатор отдела онкологических испытаний CUN и ответственный за исследование, д-р José Luis Pérez Gracia, сказал: «Впервые это исследование подтверждает генетические факторы, связанные с людьми, которые выглядят устойчивыми к раку легкого, вызванному табаком, или, напротив, имеют высокий риск его развития.»

Новый подход: технологии нового поколения и искусственный интеллект

Предыдущие наблюдения показывают, что у одних курящих рак развивается, а у других — нет. Pérez говорит: «Всем хорошо известны пожилые люди, которые много курят, но не заболели раком легкого. К сожалению, мы, онкологи, также часто встречаем курящих, получивших этот диагноз в молодом возрасте. Хотя понимание причин этих явлений крайне важно, раньше этот вопрос никогда не исследовали с генетической точки зрения.»

В исследовании использовали образцы:

• от 133 интенсивно курящих людей без рака легкого со средним возрастом 80 лет;
• от 116 интенсивно курящих людей с раком легкого со средним возрастом 50 лет. Полученные образцы ДНК послужили материалом для работы.

Эту ДНК анализировали методами секвенирования нового поколения (NGS) , а результаты обрабатывали с помощью биоинформатики и систем искусственного интеллекта совместно с Центром прикладных медицинских исследований и Инженерной школой Университета Наварры.

На вопрос, как эта методология может помочь другим исследованиям в данном направлении, Patiño ответила: «Самое новое здесь — сам подход. Он основан на крайних группах, определяемых возрастом возникновения рака легкого и интенсивностью курения. Такой сравнительный дизайн называют крайними фенотипами, и его главная отличительная черта, одновременно главное ограничение, — правильный отбор случаев и контроля. Очевидно, что сегодняшние технологии NGS дают нам количество и качество данных, недоступные много лет назад».

Говоря о роли биоинформатики и искусственного интеллекта, Patiño объяснила, что это довольно новые методы: «Сегодня они уже стали частью стратегий понимания, распознавания и даже лечения рака. Такой подход используют в клинике для понимания различий между людьми, прогнозирования ответа и выбора лечения».

Выявление генетических различий

Исследование показало влияние разных генетических факторов на риск рака легкого. Наличие некоторых генов может повышать или понижать риск среди курящих. Эти результаты можно использовать для более ранней диагностики и даже разработки персонализированных лечебных стратегий.

Согласно результатам исследования:

• Обе группы имели генетические различия.
• Различия были обнаружены в генах, связанных с
  • иммунной системой (система HLA),
  • в генах функциональных путей, часто изменяющихся при развитии опухоли, и
  • в генах, связанных с движением клеток.
• Выявленные генетические особенности находятся в генах с функциями, связанными с развитием рака, например иммунным ответом, восстановлением генетического материала и регуляцией воспаления.

Более ранняя диагностика: результаты и клиническое применение

Исследование может стать важным шагом в диагностике и лечении рака легкого. Понимание генетических профилей пациентов может дать врачам сведения для более раннего и эффективного лечения.

Дальнейшие шаги: существующие проблемы и новые методы

Работа может направить дальнейшие исследования. Чтобы лучше понимать и лечить пациентов с риском рака легкого, нужно выйти за пределы существующих технологий и методов. Понимание генетических различий может открыть новые пути более эффективного лечения и даже профилактики болезни.

Заключение

Исследование показывает влияние генетических профилей курящих на риск рака легкого. Результаты могут помочь раньше выявлять и лечить пациентов, направлять будущие работы и улучшать понимание болезни, лечение и даже защиту от нее. Это может стать важным шагом в борьбе с раком легкого.

*

Дополнительное чтение: найденные генетические различия и их влияние на риск рака

Группа случаев — интенсивно курящие с раком легкого, средний возраст 50 лет:

• HLA-A: 4 варианта, то есть генетических изменения, связаны с функцией презентации антигена. Этот ген играет важную роль в иммунном ответе.
• ADAMTS7: 2 варианта связаны с функцией металлопротеиназы. Ген участвует в регуляции структуры тканей и клеток.
• SPINK5: 2 варианта связаны с опухоль-супрессорной функцией. Этот ген может помогать сдерживать рост и распространение раковых клеток.
• REXO4: 2 варианта связаны с восстановлением ДНК. Ген участвует в репарации поврежденной ДНК.

Контрольная группа — интенсивно курящие без рака легкого, средний возраст 80 лет

• PLIN4: 2 варианта связаны с метаболизмом липидных капель. Ген участвует в запасании и обмене энергии.
• ZNF214: 2 варианта связаны с регуляцией транскрипции. Этот ген участвует в регуляции экспрессии генов.
• KRT18: 1 вариант связан с функцией Ras-активируемого онкогена. Этот ген участвует в развитии и прогрессировании рака.

Эти варианты отражают генетические различия между группой заболевания и контрольной группой и могут влиять на риск рака и устойчивость к нему. В частности, выраженность таких генов, как HLA-A и ADAMTS7, у пациентов с раком легкого и PLIN4 в контрольной группе указывает на возможное влияние этих генов на разные связанные с раком пути.

Эти конкретные варианты и гены могут помочь лучше понять факторы риска определенных типов рака и в будущем использоваться для разработки более эффективных стратегий лечения и профилактики.