Научная лаборатория молекулярной онкологии является ведущим коллективом в стране в области генетических исследований опухолей человека. Лаборатория является одним из немногих научных коллективов в стране, сумевшим внедрить методы молекулярной диагностики в повседневную онкологическую практику.
Материально-техническое оснащение лаборатории соответствует высоким стандартам молекулярно-генетических исследований. Проекты исследования сотрудников лаборатории поддерживаются Российским научным фондом (РНФ), Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) и другими организациями.
Фундаментальные исследования, направленные на изучение механизмов и поиск методов лечения рака
Важным направлением фундаментальных исследований коллектива лаборатории молекулярной онкологии НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова стало исследование молекулярного патогенеза билатерального рака молочной железы как примера заболевания с необыкновенно ярко выраженной наследственной онкологической предрасположенностью.
В 2001 году Е.Н. Имянитов защитил докторскую диссертацию на тему «Молекулярно-генетические аспекты патогенеза билатерального рака молочной железы». Эта работа, а также вся сопутствующая ей деятельность обновленной и модернизированной лаборатории, заложили новое направление в молекулярной онкологии. Впервые была изучена взаимосвязь между индивидуальными особенностями организма и специфичностью набора соматических мутаций в опухолях [Suspitsin et al., 2007]. Был предложен новый эффективный подход к анализу наследственных онкоассоциированных мутаций и полиморфизмов, который включал в себя сравнение индивидуумов с экстремальными характеристиками онкологического риска и толерантности [Imyanitov et al., 2002; Kuligina et al., 2010].
С помощью этого метода был сделан ряд важных практических выводов относительно молекулярной эпидемиологии рака молочной железы, яичников, легкого, желудка и др. Была разработана и внедрена в повседневную практику панель мутаций для генетического тестирования наследственного рака молочной железы у жительниц Северо-Запада России [Sokolenko et al., 2010].
Один из клинически важных специфических для российской популяции генов наследственного рака – BLM - был открыт в 2012 году непосредственно в лаборатории молекулярной онкологии [Sokolenko et al., 2012].
Внедрение методов молекулярной диагностики и улучшение результатов лечения онкологических больных
Благодаря энергичной новаторской деятельности профессора Е.Н. Имянитова, его сотрудников и учеников, были созданы принципиально новые молекулярно-генетические подходы диагностики:
- анализ чувствительности к цитостатическим препаратам на основании уровня экспрессии в опухоли специфических молекул
- анализ предиктивных маркеров ответа на «таргетные» препараты.
Данные методы, соответствующие мировым стандартам, сейчас рутинно используются на всех этапах онкологической помощи в институте онкологии им Н.Н Петрова и в других онкологических клиниках России. Наиболее значимыми представляются два направления – диагностика наследственных раковых синдромов и индивидуализация подбора лекарственных препаратов на основе молекулярных характеристик опухоли. Благодаря этому, удалось значительно повысить клиническую и экономическую эффективность применения дорогостоящих лекарственных средств, снижать частоту и тяжесть побочных эффектов и зачастую предотвращать неблагоприятный исход заболевания. Ежегодно в лаборатории молекулярной онкологии обследуется более 3000 человек. Некоторые виды молекулярно-генетических исследований оплачиваются за счет средств территориальных фондов ОМС.
Наследственные опухолевые синдромы
Наследственный рак молочной железы (РМЖ) является самой частой разновидностью семейных опухолей: его вклад в заболеваемость РМЖ составляет 5-10%. Наиболее распространённые разновидности наследственного РМЖ ассоциированы с высоким риском рака яичника (РЯ), поэтому в медицинской литературе обычно применяется термин «синдром РМЖ/РЯ» (breast-ovarian cancer syndrome). Доля наследственного РМЖ/РЯ среди новообразований яичника ещё выше: 10-20% случаев РЯ можно объяснить присутствием генетического дефекта.
Задачами диагностики наследственных раков является:
- Установление наследственного характера заболевания онкологических больных, что может значительно изменить тактику лечения, в частности, объём операции и/или характер назначаемой терапии.
- Определение генетической предрасположенности к раку у здоровых людей; в случае подтверждения присутствия соответствующей мутации организуется комплекс мероприятий, направленных на предупреждение и раннюю диагностику онкологической патологии.
Установлено, что у российских пациенток с наследственным раком молочной железы до 70-90% всех дефектов в гене BRCA1 приходится на т.н. повторяющиеся мутации, особенно на аллель BRCA1 5382insC [Sokolenko et al., 2006; Sokolenko et al., 2007]. Эти и последующие [Iyevleva et al., 2010] исследования позволили создать дешёвую и эффективную панель для генетического скрининга семейных форм РМЖ, основанную на применении всего нескольких ПЦР-тестов. Именно благодаря упомянутым выше работам диагностика наследственного рака молочной железы в настоящее время доступна во всех регионах нашей страны.
Сотрудники лаборатории молекулярной онкологии показали, что значительный вклад в развитие наследственного РМЖ в России вносят мутации генов CHEK2 и NBS1 (NBN) [Buslov et al., 2005; Chekmariova et al., 2006].
Исследования коллектива лаборатории, направленные на поиск новых генетических детерминант наследственного рака молочной железы, увенчались идентификацией еще одного умеренно-пенетрантного фактора риска – гетерозиготных мутаций в гене BLM [Sokolenko et al., 2012]. Ген BLM принадлежит к семейству RecQ-хеликаз и участвует в поддержании стабильности генома. Гомозиготная инактивация BLM приводит к развитию синдрома Блума, характеризующегося выраженным отставанием в росте, нарушением фертильности и высоким риском развития новообразований. Как и в случае BRCA1, спектр повреждений BLM у российских пациенток ограничивается преимущественно одним аллелем – BLM с.1642 C>T (Q548X). Встречаемость этой мутации в общей популяции варьирует в пределах 0.2-0.3%.
Выбор терапии на основании молекулярных характеристик опухолей
Молекулярные тесты для выбора терапии позволяют проводить целенаправленный отбор больных для лекарственного лечения. Такой подход позволяет увеличить частоты ответов на лечение с 20-50% до 80-90%.
Большое клиническое значение имеет серия работ, посвящённых мутациям в гене EGFR. Внутригенные мутации EGFR, присутствующие примерно в 20% аденокарцином легкого, изменяют конформацию этого рецептора и делают его крайне чувствительным к низкомолекуляррным препаратам – гефитинибу и эрлотинибу. Как следствие, практически все больные с мутациями EGFR, получающие терапию данными препаратами, демонстрируют уменьшение размеров опухолевых очагов. Наша лаборатория принимала участие в клиническом исследовании таких препаратов с включением в исследование только пациентов с мутациями EGFR. У всех пациентов был продемонстрирован значительный эффект терапии [Tjulandin et al., 2015].
В 2009 г. было установлено, что мутации EGFR встречаются не только в опухолях лёгкого, но и в светлоклеточных карциномах почки, причём они ассоциированы с ответом заболевания на терапию гефитинибом [Iyevleva et al., 2009]. Классическими разновидностями мутаций EGFR являются интрагенные делеции и «точковые» замены. В исследовании [Iyevleva et al., 2014] было продемонстрировано, что примерно 1% мутаций этого гена приходится на внутригенные инсерции в экзоне 19, причём эти события, также как и «классические» мутации, ассоциированы с чувствительностью опухоли к гефитинибу. Данная работа представляет несомненный интерес, т.к. инсерции в гене EGFR не выявляются ни одной из доступных диагностических тест-систем.
В лаборатории молекулярной онкологии разработан универсальный ПЦР-тест для детекции транслокаций гена ALK, который по своим техническим и экономическим характеристикам обладает значительными преимуществами по сравнению со стандартным диагностическим методом выявления перестроек данного гена – флуоресцентной гибридизацией in situ (FISH); выявлены новые разновидности транслокаций гена ALK [Iyevleva et al., 2015].
Специалистами лаборатории также разработан NGS-тест, который позволяет рассчитывать совокупную мутационную нагрузку (tumor mutational burden, TMB) и выявлять наиболее важные опухоль-ассоциированные мутации. Эта характеристика может быть использована для оценки целесообразности назначения иммунотерапии, прогнозирования чувствительности опухоли к производным платины или ингибиторам PARP, а также выявления мутаций, определяющих чувствительность или резистентность к таргетной терапии. Этот универсальный тест позволяет одновременно проанализировать 179 наиболее важных опухоль-ассоциированных генов. Тест включает локусы, определение статуса которых рекомендовано профессиональными онкологическими сообществами NCCN и ESMO для принятия решения о назначении того или иного лечения.
NGS-тест создан в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований (№18-29-09090). Руководитель проекта – к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярной онкологии А.П. Соколенко.
