C чем связана загадка зарождения опухоли

Анна Кудрявцева в своей лаборатории. Фото с сайта www.sib-science.info

Чем раньше обнаружена болезнь, тем больше шансов ее вылечить. Это относится ко всем заболеваниям, но прежде всего к онкологическим. А если пойти еще дальше и попробовать выяснить, как зарождается опухоль?

Это предмет работ, проводимых в лаборатории постгеномных исследований Института молекулярной биологии РАН. Основной тематикой этой лаборатории является молекулярная онкология. В лаборатории изучают, как клетка из нормальной становится злокачественной и как эти знания можно применить в практике, совмещая фундаментальный и прикладной аспекты современной онкологии.

Применяется комплексный подход для анализа молекулярного портрета опухоли, используются различные маркеры – геномные, протеомные, транскриптомные и метиломные. Разработанное в лаборатории программное обеспечение позволило предсказать ряд важнейших фактов нарушений экспрессии генов, их причин и следствий для наиболее значимых злокачественных опухолей, что было впоследствии подтверждено экспериментально.

Подобные исследования дали возможность выявить механизмы, которые специфически нарушаются в опухоли, и сравнить различные опухоли между собой. Такая информация позволяет отличить более агрессивные формы рака от менее агрессивных, на основании чего врачи могут приходить к заключению, следует ли после операции проводить дополнительную терапию или как часто необходим профилактический осмотр. В совокупности все это приводит к персонифицированной медицине: к каждому пациенту применяется индивидуальный подход в зависимости от его молекулярно-генетических особенностей.

За расшифровку новых механизмов, лежащих в основе возникновения и развития специфического метаболизма злокачественных эпителиальных опухолей, заведующая лабораторией постгеномных исследований Анна Кудрявцева награждена в 2017 году премией президента РФ для молодых ученых, а в 2018 году она, единственная из России, вошла в число 15 лауреатов международного конкурса «Для женщин в науке» в номинации «Восходящие таланты».

Анна Кудрявцева занимается исследованием редких, малоизученных опухолей. Одна из них – каротидная параганглиома, которую называют также опухолью каротидного тельца, или каротидной хемодектомой. Для этих опухолей не разработаны таргетные препараты, они плохо поддаются лучевой и химиотерапии, основным методом лечения является хирургическое вмешательство.

В большинстве случаев эти опухоли медленно растут, но в 10–15% случаев врачи отмечают быстрый рост, прорастание в прилежащие ткани (в том числе в стенку сонной артерии) и даже отдаленные метастазы, то есть формирование очагов опухолевого роста в других органах. Параганглиомы головы и шеи особенно опасны из-за близкого расположения к жизненно важным магистральным артериям и крупным нервам.

Еще одна особенность параганглиом – нарушение процессов получения и использования энергии, энергетического метаболизма. Этот процесс характерен для большинства злокачественных опухолей, является не побочным, а именно основной причиной трансформации клеток. Причем очень часто эти нарушения вызваны наследственными мутациями.

Опухоль расположена в зоне, где сонная артерия раздваивается, и оперировать ее крайне тяжело: можно задеть сонную артерию, операции сопровождаются большой кровопотерей, есть риск повредить нервы, отвечающие за речевую, глотательную функцию, велик риск инсульта, часто требуется проводить пластику артерии. Обычно эта опухоль растет медленно, иногда врачи решают подождать и не проводить операцию.

Ученые же должны определить, как развивается эта опухоль, является ли она результатом наследственных мутаций, чтобы можно было вовремя обнаружить наследственную предрасположенность к ней. В настоящее время нет других методов лечения каротидной параганглиомы, кроме хирургического.

Лаборатория, возглавляемая Кудрявцевой, занимается поисками других методов, в частности таргетной терапии, создаваемой для определенных генетических нарушений. Примерно 15% подобных опухолей из потенциально доброкачественных становятся злокачественными: начинают быстро расти, формируют метастазы и рецидивируют после хирургического удаления. Следовательно, лечение может зависеть от того, насколько опухоль агрессивна. Исследования должны дать методику для более качественной диагностики, ведения болезни и ее лечения.

Фундаментальная цель исследований – понимание механизмов образования и развития раковых клеток. Существует теория нескольких ударов: в клетке должна случиться последовательность серьезных событий, способствующих ее становлению как злокачественной. На основе фундаментальных исследований появится возможность понять, что происходит в клетке, как и по каким законам. Тогда можно будет практически решать, как лечить и как диагностировать опухоль на самых ранних сроках.

Пока известна клетка, которая была до опухоли, и опухолевая, больная клетка. Сам процесс трансформации, его причины, отношение к ним доброкачественных опухолей (они не всегда промежуточная стадия) предстоит изучать.