Алгоритм для выявления значимых мутаций раковой ДНК

Источник: corbisimages.com

Известно, что ДНК раковых клеток по сравнению с ДНК здоровых клеток содержит большое количество мутаций. Несколько лет назад ученые начали предпринимать попытки выявить генетические предпосылки рака легких. Проанализировав данные секвенирования ДНК у сотен пациентов, исследователи увидели, что мутации присутствуют во множестве генов. Рак легких — вообще чемпион по мутациям среди других онкозаболеваний. Тогда у ученых появилась проблема: как отличить важные и значимые для развития болезни мутации от случайных, не влияющих на ее течение? Аналитический метод, способный решить эту задачу, разработали специалисты Института Броуда (США). Команда ученых под руководством Майкла Лоуренса и Геда Гетца создала алгоритм MutSigCV, основываясь на трех основных параметрах, определяющих вероятность возникновения мутации в нуклеотидах.

Первый параметр — «соседи» конкретного нуклеотида (цитозин, тимин, гуанин или аденин, каждый из которых по-разному влияет на мутации). Второй параметр — локализация нуклеотида в хромосоме. И третий параметр — тип клетки, ДНК которой анализируется. В разных типах клеток различные участки ДНК удваиваются в разное время, а те гены, которые реплицируются позже, мутируют чаще. Таким образом, новый алгоритм позволяет отсечь обычные, случайные мутации от тех, которые действительно важны. Испытав MutSigCV на трех тысячах образцов опухолевых клеток, полученных от пациентов с 27 видами рака, ученые смогли создать генетические карты онкозаболеваний. Выяснилось, что для рака кожи важными являются мутации, связанные с УФ-облучением. Мутации рака легких в основном зависят от курения, а мутации опухолей шейки матки и мочевого пузыря — от реакции на инфекционные заболевания.

Конечно, видов рака очень много, и ученым предстоит колоссальная работа по их исследованию. Но в случае, если алгоритм MutSigCV докажет свою эффективность, будет решена основная проблема онкологии. До сих пор исследователи буквально терялись в множестве раковых мутаций, и не знали, на какую из них направить воздействие. В итоге лекарства создавались методом проб и ошибок. Теперь же ученые смогут сконцентрировать внимание на важнейших повреждениях ДНК. Кроме того, авторы методики надеются, что со временем им удастся выявить связь между различными видами рака, какую-то общую мутацию, характерную для множества болезней. На основе этой информации можно будет разработать универсальный противораковый препарат.