Ученые обнаружили сотни генов, которые могут вызывать рак

Ученые выявили сотни генов, которые потенциально могут способствовать развитию рака, показало новое исследование. Как правило, рак вызывается изменением генетического кода, которое нарушает способность клетки управлять своим ростом. Целенаправленное лечение таких нарушений часто позволяет предотвратить неконтролируемое разрастание опухоли.

На сегодняшний день известно более 600 генов, которые вызывают опухоли, когда их последовательность нарушается в результате мутации. Однако существуют и другие пути возникновения рака. Если большинство предыдущих исследований в этой области изучались изменения, заложенные в самой ДНК, то в данном исследовании рассматриваются аномалии, возникающие при передаче инструкций от ДНК остальным частям организма.

Исследователи из Барселонского института науки и технологий (BIST) в Испании использовали тщательно разработанные алгоритмы для поиска ошибок в генетическом коде, связанных с экзонами — частями генетической последовательности, которые непосредственно преобразуются в белки.

Некодирующие части гена, называемые интронами, обычно удаляются при расшифровке ДНК гена в РНК в процессе, называемом сплайсингом. Раковые клетки могут вмешиваться в процесс сплайсинга и создавать мутировавшие белки из здорового, не мутировавшего гена. Команда исследователей использовала тщательно разработанные алгоритмы для выявления 813 генов, которые при сплайсинге могут способствовать развитию онкологии.

Исследование расширяет список генов, способствующих развитию рака, и дополняет существующий список из 626 генов, которые, как известно, вызывают опухоли при мутации. На самом деле лишь десятая часть генов, относящихся к классу «сплайсов», уже была включена в наиболее широко используемую базу данных раковых мутаций, в которой регистрируются гены, способные вызывать рост рака в результате мутаций.

«Если принять во внимание немутационные механизмы, такие как сплайсинг, мы считаем, что потенциальных генов, вызывающих рак, может быть вдвое больше, — говорит биолог BIST Микель Англада-Гиротто. — Это не классические онкогены, а целый новый класс потенциальных факторов, на которые можно воздействовать как отдельно, так и в комплексе с существующими стратегиями».

Алгоритм исследователей, получивший название Spotter, смог проанализировать огромное количество генетических данных, чтобы выявить механизмы, обусловливающие возникновение раковых клеток. В ходе небольших лабораторных испытаний на образцах тканей воздействие на эти экзоны ограничивало рост рака в образцах.

«Spotter не только выявляет потенциальные экзоны-драйверы рака, которые мы затем можем проследить до генов, но и определяет, какие экзоны важнее других в каждом конкретном образце опухоли», — говорит Англада-Гиротто.

Дальнейший анализ, объединивший данные этого исследования с базами данных о результатах лечения лекарственными препаратами, показал, что вариации в сплайсинге помогают предсказать, как отдельные пациенты могут реагировать на один и тот же препарат.

Хотя предстоит еще много работы, прежде чем мы сможем регулярно выделять экзоны в генах и уничтожать их, данное исследование показывает, что есть все шансы сделать это. И чем больше оружия для борьбы с раком будет в нашем распоряжении, тем лучше.

Исследователи из Медицинской школы Гарварда разработали многофункциональную систему ИИ, которая может предлагать варианты лечения и прогнозировать шансы на выживание при различных типах рака. По словам ученых, эта модель превосходит многие современные подходы к диагностике рака. ИИ способен выполнять широкий спектр задач, также он был протестирован на 19 различных типах рака, что придает ему гибкость, схожую с большой языковой моделью, такой как ChatGPT.