Онкогеномика. Мастер-класс проф. Д.В. Залетаева
Генетические маркеры
Аллельные делеции или потеря гетерозиготности
Инактивация гена-супрессора в опухолевых тканях и в раковых линиях клеток часто обусловлена делецией участка хромосомы – места локализации этого гена. Эти микроделеции идентифицируются с помощью генетического анализа состояния локализованных внутри генов-супрессоров или тесно сцеленных с ними высокополиморфных микросателлитных маркёров.
Повторяющиеся в геноме от нескольких десятков до нескольких сотен раз и представленные большим количеством различных аллелей ди-, три-, тетрануклеотидные последовательности носят название микросателлитов. Наличие у большинства индивидов двух аллелей в анализируемом микросателлитном локусе обусловлено высокой полиморфностью. Потеря гетерозиготности (ПГ) – делеция одного аллеля в опухолевой ДНК.
По теории Knudson, для соматической клетки довольно ординарное событие – потеря неповреждённой копии гена-супрессора. Оно может стать следствием:
- потери нормального гомолога хромосомы или делеции определённого района, приводящей к полной или частичной ПГ;
- митотической рекомбинации с образованием двух копий гена с одинаковым повреждением, в то время как остальные локусы гетерозиготны.
Случаи потери гетерозиготности локуса 9р21 при меланоме, локуса 8р21 при раке предстательной железы также подтверждают двухударную модель канцерогенеза. ПГ в генах-супрессорах опухолевого роста и ингибиторов циклинзависимых киназ может свидетельствовать о высокой агрессивности рака молочной железы и яичников, лёгкого, кишки и ретинобластомы. При некоторых злокачественных новообразованиях ПГ наиболее подвержены участки хромосом (1p, 7p, 9p, 11p, 13q, 17p, 17q, 18q), утрата их считается показателем высокой скорости прогрессии заболевания и снижения выживаемости больных. Важный прогностический признак – потеря областей хромосом, включающих такие гены-супрессоры, как P53, RB1, P15, P16, P14/ARF, BRCA1 и другие.
В 30-90% случаев первичных нейробластом имеет место ПГ локуса 1р36, с большей частотой наблюдается на поздних стадиях заболевания.
В 20-84% случаев рака прямой кишки и в 47% случаев рака молочной железы наблюдается потеря генетического материала в субтеломерном районе короткого плеча хромосомы 1.
Для НМРЛ характерны частые делеции в локусах 1(р32-1р36) и 1р13.1, утрата участка 1р36 имеет важное прогностическое значение и расценивается как маркёр быстрого прогрессирования процесса и краткой выживаемости.
Потеря генетического материала на хромосоме 3р характерна для практически 100% случаев МРЛ и 60-85% случаев НМРЛ.
Семейные раки молочной железы и яичников хотя бы отчасти (5-10%) являются результатом наследования локализованного в районе хромосомы 17(q21.1-q21.2) мутантного гена-супрессора BRCA1.
В 50% спорадического рака яичников и 70% РМЖ отмечается ПГ гена BRCA1. При этом показано, что делеции на хромосоме 17 зачастую ассоциированы с таковыми на хромосомах 11р и 18q.
Одновременная потеря генетического материала на 17q и 18q отмечена при агрессивно текущих формах рака яичников и молочной железы и сочетается с высоким риском развития рака толстой кишки у этих больных.
Некоторые варианты колоректального рака индуцируются локализованным на длинном плече хромосомы 5q21 кластером генов, включающем гены-супрессоры АРС и МСС. Оба гена инактивируются на самых ранних стадиях заболевания. Герминальные мутации данных генов-супрессоров – этиологический фактор развития наследственных полипозов толстой кишки. Соматические делеции данного локуса обнаруживаются почти в 35% спорадических аденом толстой кишки.
Таким образом, необходимым этапом изучения механизмов канцерогенеза является изучение состояния зиготности генов-супрессоров в опухоли, их влияния на прогноз и течение злокачественной трансформации.
В качестве основных методов диагностики применяются:
- традиционный микросателлитный анализ в двух модификациях – ПЦР, с последующим разделением фрагментов в геле или минисеквенирование с использованием генетических анализаторов;
- сравнительная геномная гибридизация, позволяющая полногеномный скрининг делетированных и амплифицированных хромосомных районов при определенном типе опухоли.
