Ученые обнаружили 81 новый ген, связанный с агрессивным раком груди: открытие открывает путь к новым методам лечения

Рак груди остается одним из самых распространенных онкологических заболеваний в мире, однако далеко не все его формы поддаются эффективному лечению. Особую сложность для врачей представляет базальноподобный, или тройной негативный рак молочной железы — один из самых агрессивных вариантов заболевания, который отличается быстрым ростом, высокой вероятностью метастазирования и ограниченным количеством доступных методов терапии. Теперь международная группа исследователей смогла значительно приблизиться к пониманию молекулярных механизмов этой болезни, обнаружив сразу 81 ранее неизвестный ген, участвующий в развитии опухоли.

Результаты исследования стали возможны благодаря созданию принципиально нового инструмента редактирования генов CRISPR-KOALA. Эта технология позволила ученым впервые проследить, каким образом масштабные изменения в хромосомах превращают нормальные клетки молочной железы в злокачественные. Полученные данные не только расширяют знания о природе заболевания, но и открывают перспективы разработки новых препаратов для лечения самых трудноизлечимых форм рака груди.

Исследование было выполнено специалистами из Торонто под руководством ученых из Sinai Health и Научно-исследовательского института Луненфельда — Таненбаума совместно с сотрудниками Университета Торонто. Работа опубликована в одном из наиболее авторитетных научных журналов мира — Nature.

Одной из характерных особенностей агрессивного рака груди является выраженная нестабильность хромосом. В опухолевых клетках отдельные участки генома могут полностью исчезать, многократно копироваться или менять свое расположение. Такое состояние называют анеуплоидией или хромосомной нестабильностью. Для здоровых клеток подобные изменения практически всегда становятся фатальными, однако раковые клетки научились использовать этот генетический хаос себе во благо.

Именно благодаря многочисленным перестройкам генома опухоль получает способность быстро расти, приспосабливаться к неблагоприятным условиям, избегать иммунного контроля и формировать устойчивость к лечению. До настоящего времени исследователи не могли определить, какие именно гены среди тысяч расположенных на измененных участках хромосом действительно являются ключевыми виновниками заболевания.

Главная проблема заключалась в том, что каждая поврежденная область хромосомы содержит сотни генов. Традиционные методы анализа позволяли лишь увидеть факт перестройки, но не отвечали на вопрос, какие конкретно генетические изменения запускают развитие опухоли. Именно поэтому разработка новых лекарств против тройного негативного рака груди продвигалась значительно медленнее, чем для других разновидностей заболевания.

В отличие от большинства форм рака молочной железы, этот вариант опухоли не имеет рецепторов к эстрогену, прогестерону и белку HER2. Именно эти молекулярные мишени используются современной онкологией для проведения гормональной и таргетной терапии. Их отсутствие существенно ограничивает возможности лечения, поэтому пациенты чаще получают только хирургическое вмешательство, лучевую терапию и химиотерапию.

Несмотря на значительный прогресс современной медицины, прогноз при тройном негативном раке груди остается менее благоприятным по сравнению с другими подтипами заболевания. Поэтому поиск новых биологических мишеней считается одним из важнейших направлений современной онкологии.

Прорыв стал возможен благодаря созданию технологии CRISPR-KOALA. В отличие от классических методов редактирования генома, новая система позволяет одновременно выключать одни гены и активировать другие непосредственно в тканях молочной железы лабораторных животных. Такой подход значительно ближе к реальным условиям развития опухоли, чем эксперименты на клеточных культурах.

Используя новую платформу, ученые исследовали более 3700 генов, расположенных на участках хромосом, которые чаще всего изменяются при агрессивном раке груди. Масштабный генетический скрининг позволил обнаружить 81 ранее неизвестный ген, оказывающий существенное влияние на развитие опухоли.

Особенно важным оказалось то, что около 90% найденных генов вообще не выявлялись в традиционных лабораторных исследованиях. Это означает, что многие процессы, определяющие рост опухоли, невозможно полностью воспроизвести в искусственных клеточных культурах. Только изучение заболевания в условиях живого организма позволяет увидеть реальные механизмы взаимодействия опухоли с окружающими тканями, иммунной системой и кровоснабжением.

Одним из наиболее интересных открытий стал ген PLGRKT. Исследователи установили, что именно он помогает опухолевым клеткам выживать в условиях выраженного кислородного голодания. В глубине крупных опухолей концентрация кислорода значительно снижается, однако благодаря перестройке обмена веществ клетки продолжают активно получать энергию и сохраняют способность к дальнейшему росту.

Такая метаболическая адаптация считается одной из причин высокой устойчивости агрессивного рака груди к терапии. Если удастся создать препараты, способные блокировать работу PLGRKT, опухолевые клетки могут потерять способность выживать в неблагоприятных условиях, что значительно повысит эффективность лечения.

Новое исследование также подтверждает, насколько важную роль играют современные методы функциональной геномики в развитии персонализированной медицины. Вместо поиска универсального лекарства ученые постепенно переходят к выявлению конкретных молекулярных механизмов, характерных для каждого подтипа опухоли. Это позволяет создавать более точные препараты, воздействующие непосредственно на причины заболевания, а не только на его последствия.

Полученные результаты имеют значение не только для изучения рака груди. Хромосомная нестабильность встречается при многих других злокачественных новообразованиях, включая рак легких, яичников, поджелудочной железы и некоторые виды колоректального рака. Поэтому разработанная технология может стать универсальным инструментом для поиска новых терапевтических мишеней и при других онкологических заболеваниях.

Хотя открытие еще не означает появления нового лекарства в ближайшие годы, оно значительно расширяет понимание биологии агрессивного рака груди. Выявленные 81 ген и новая технология CRISPR-KOALA создают прочную основу для дальнейших исследований, которые могут привести к разработке более эффективной таргетной терапии, улучшению ранней диагностики и повышению выживаемости пациентов с одной из самых опасных форм рака молочной железы.