Остановить рак до его возникновения: понять биологию предраковых изменений

Рак остаётся одной из главных проблем современной медицины. Сегодня многие исследователи и врачи ищут способы остановить заболевание до его прогрессирования, а не лечить уже развившийся рак. Одно из направлений сосредоточено на значении стадии под названием «предрак», особенно при распространённых опухолях, таких как рак молочной железы. Это период, когда клетки ещё не стали раковыми, но уже начали аномально расти, — предраковое состояние. Его понимание и прицельное воздействие на него могут в будущем революционно изменить лечение рака.

Статья основана на прорывных работах доктора Christina Curtis и коллег из Стэнфордского университета, исследующих биологию «предрака» молочной железы. 31 мая 2024 года в Science опубликовано исследование, посвящённое генетическим основам рака и поиску способов остановить его до возникновения.

Рак молочной железы: генетические основы различий

Известно, что некоторые виды рака молочной железы рецидивируют чаще других. Но почему одни агрессивнее других, долго оставалось неясным. В поиске ответа доктор Christina Curtis и её коллеги из Стэнфорда получили важные результаты.

Изучая истоки рака, доктор Curtis задаёт вопрос: «Всё это рак молочной железы, всё это опухоли с положительными рецепторами эстрогена. Но группы разные. Когда они стали различаться и чем это определилось?» Результаты показывают, как врождённые генетические различия, воздействуя на иммунную систему, определяют вид и агрессивность рака молочной железы. Работа Curtis показывает, что герминальный геном — наследственная ДНК — формирует эволюцию опухоли.

Предраковый период: революция в лечебных стратегиях

Это исследование — часть растущих усилий по изучению биологии «предракового» периода. Понимание биологических свойств предраковых клеток может открыть путь к лечению, останавливающему рак до его возникновения. Исследователи надеются разработать подходы, нацеленные на этот критический этап. Пока биотехнологические компании создают новые тесты раннего выявления рака, доктор Curtis и коллеги стремятся остановить его до начала.

Ожидается, что со временем число биологически обоснованных профилактических подходов к лечению будет расти.

Остановить рак с помощью иммунной системы

Учёные Стэнфорда ищут способы остановить рак с помощью иммунной системы. Они изучают изменения ДНК, известные как «соматические отклонения» или «однонуклеотидные полиморфизмы» (SNP). Например, ген HER2 может содержать SNP, влияющие на то, как белок HER2 регулирует рост и деление клеток молочной железы.

Доктор Curtis и коллеги показали, что эти генетические изменения, способные значительно влиять на иммунную систему, могут возникать в определённых эпитопах — свойствах белков, запускающих иммунный ответ. Эти работы раскрывают важное для лечения рака понятие «герминальная эпитопная нагрузка».

Иммунный надзор: лечение рака с помощью иммунной системы

Исследования показывают, что иммунная система может распознавать определённые эпитопы и устранять рак.

Однако иногда раковым клеткам удаётся преодолеть высокую эпитопную нагрузку, и опухоли становятся агрессивнее. В этот момент возникает рак. Доктор Curtis называет это «критическим перекрёстком между преинвазивным и инвазивным заболеванием» и подчёркивает, что именно здесь может находиться идеальное время для вмешательства.

Будущее исследований предрака

Результаты Стэнфорда дополняют известные биомаркеры и могут позволить выявлять «злокачественные опухоли» простым анализом крови. По словам доктора Curtis, «это также может помочь открыть новые эпитопы, влияющие на иммунную систему, и разработать будущие вакцины».

Многие лаборатории изучают биологию предрака и разрабатывают потенциальные вакцины. Например, Институт противораковых вакцин Вашингтонского университета работает над вакциной против предракового поражения, связанного со многими случаями рака яичников.

Доктор Domchek из Пенсильванского университета изучает, можно ли остановить на ранней стадии рак молочной железы, вызванный мутациями генов BRCA 1 и 2. Её группа испытывает у здоровых носителей этих мутаций вакцину, нацеленную на теломеразу. Этот фермент гиперэкспрессируется в 95% опухолей. Есть надежда, что экспериментальная вакцина сможет снизить риск рака.

Доктор Ming Yu из Онкологического центра Fred Hutchinson исследует влияние стареющих клеток на иммунную систему. Обнаружив, что накопление стареющих клеток создаёт микроокружение, способствующее образованию опухоли, Yu испытывает на мышах рапамицин — препарат против старения, устраняющий эти «зомби-клетки». Доктор Yu ожидает в течение нескольких месяцев выяснить, предотвращает ли такая «очистка» рак.

Вывод: раннее вмешательство — лечение будущего

Все эти работы могут открыть новую эпоху лечения рака. Подчёркивая значение раннего вмешательства, доктор Domchek говорит: «Большинство исследований разработки лекарств начинается с пациентов с распространённым раком и движется к более ранним стадиям. Но, возможно, мы с самого начала мыслили неверно и на деле нужно понять особую биологию ранних поражений».

Эти прорывные исследования указывают на возможность остановить рак на предраковой стадии. В будущем результаты могут привести к созданию стратегий, предотвращающих рак до его начала, и спасти миллионы жизней.