Специалисты НИИ молекулярной биологии и биофизики создали программу «Молекулярно-генетический мониторинг онкологических больных», которая даст возможность выявлять носителей генетических мутаций, ассоциированных с развитием рака молочной железы (РМЖ).
Лаборатория генно-инженерных методов исследования НИИ МББ под руководством доктора биологических наук Сергея Петровича Коваленко работает над решением одной из самых важных социально значимых задач молекулярной онкологии: выявление носителей наследственных мутаций в генах BRCA1 и BRCA2 с целью профилактики развития РМЖ.
РМЖ — наиболее часто встречающийся вид онкозаболеваний среди женщин. Семейные формы рака молочной железы составляют до15% от всех случаев заболевания. Если у человека имеется отклонение от нормы в генах BRCA1/2, вероятность развития болезни в течение жизни у него увеличиваются до 80-90%.
— Для выявления людей с повышенным риском развития РМЖ в клинической практике крайне необходим анализ полной нуклеотидной последовательности генов BRCA1/2 с целью профилактики и предотвращения болезни на ранней стадии. Но на сегодняшний день это очень затратно, — рассказывает научный сотрудник лаборатории генно-инженерных методов исследования НИИ МББ кандидат биологических наук Наталья Юрьевна Маценко. — Несколько лет назад Сергей Коваленко инициировал программу по мониторингу онкологических больных и их родственников. Проект был поддержан правительством Новосибирской области. В чём суть? Мы анализировали кровь пациентов, проходящих лечение в Новосибирском областном онкодиспансере, на наличие двух частых наследственных мутаций в генах BRCA1/2 методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени.
Уже в первые три месяца работы программы было выявлено более 30 пациентов с наследственными формами рака, свыше половины их здоровых родственников тоже оказались носителями мутаций. Помимо того, у четырех женщин из выявленных носителей мутаций, тщательное наблюдение позволило найти опухоли на самых ранних этапах развития.
— Зная, что человек имеет такую генетическую особенность, мы можем предупредить его здоровых родственников по женской линии о возможном наличии у них опасной мутации, которая повышает риск развития у них РМЖ. Обследование таких людей даст возможность проводить сфокусированные профилактические диагностические и лечебные мероприятия (регулярные осмотры специалистами, маммография, УЗИ), с целью выявления заболевания тогда, когда его ещё можно вылечить.
Тем не менее, двумя распространёнными мутациями в генах BRCA1/2 болезнь не ограничивается:
— Существует множество так называемых редких мутаций, которые разбросаны по всему гену. Выявить их с помощью ПЦР невозможно. Пока «золотым стандартом» по определению полной нуклеотидной последовательности гена является — секвенирование по Сэнгеру. Но такой метод имеет ряд недостатков: высокая стоимость, высокие время- и трудозатраты.
Эти обстоятельства делают невозможным обследование сразу большого количества женщин. Поэтому новосибирские учёные, благодаря гранту Президента РФ, принялись за адаптацию технологии секвенирования нового поколения, чтобы сделать это доступным для скрининга пациентов в клинической диагностике Новосибирска.
— Была выдвинута идея применять для мониторинга людей, имеющих фатальную предрасположенность к РМЖ, метод new generation sequencing — NGS. Это принципиально другая техника, которая позволяет исследовать одновременно несколько сотен образцов, — объясняет Наталья Маценко.
Несмотря на явные преимущества такого метода, здесь тоже камнем преткновения оказалась дороговизна реагентов и комплектующих, необходимых для работы.
— Например, для анализа восьми образцов с реагентами от зарубежного производителя понадобиться порядка полутора тысяч долларов. Какой больной может себе позволить такое? Оттого мы в своей работе поставили цель: удешевить самый дорогой этап — пробоподготовку библиотеки ампликонов — создав собственную ферментативную систему, — рассказала Наталья Маценко.
Исследователи за год работы добились желаемого результата: за счёт использования собственной ферментативной системы пробоподготовки стоимость анализа удалось значительно снизить.
— Анализ тех же восьми образцов с помощью нашей технологии будет стоить около 20-30 долларов, грубо говоря, в 50 раз меньше, что сможет оправдать все надежды на персональную геномику в онкологии и позволит перевести дорогой метод в режим массового мониторинга, — объяснила Наталья Маценко.
Почему ещё такой проект важен для НСО с экономической точки зрения? Стоимость полного курса лечения одной больной наследственной формой РМЖ на первой и второй стадии рака обходится бюджету области в сумму около 160 тысяч рублей. На третьей и четвёртой — уже около 1,6 миллионов рублей.
— Полная стоимость нашей программы мониторинга в год со всеми реагентами, забором крови, проведением анализа составляет восемь миллионов рублей, — объясняет кандидат биологических наук. — Грубо говоря, найдя четырёх пациентов, у которых «на роду написано» заболеть раком, и предупредив у них развитие третьей, четвёртой стадий, наша идея уже окупается. При этом стоит понимать, что выявление такого количества больных — это всего лишь несколько месяцев работы. Поэтому экономическая выгода для НСО очевидна.
За ближайший год исследователи планируют с помощью разработанной технологии проанализировать тысячу образцов крови больных Сибири. Для этого они собираются наладить сотрудничество с онкодиспансерами СФО. Также совместно с IT-специалистами из Московского физико-технического института биологи решают проблему интерпретации данных прибора для проведения массового параллельного секвенирования — создают специальные приложения, чтобы результаты исследования выдавались в более удобной и понятной форме для медицинского персонала.
По словам Натальи Маценко, уже через пару лет разработка новосибирских исследователей может быть доступна для использования в практическом здравоохранении.
— Стоит отметить и фундаментальные результаты. Помимо прикладных успехов, мы получим очень важные сведения: до сих пор в России нет информации по частоте распространения редких мутаций BRCA1/2 в популяции Сибирского региона. Исследование на примере Новосибирской области станет первым в стране, где будут получены такие данные, — добавляет учёный.
Марина Москаленко
Фото предоставлены Натальей Маценко
