Горизонты науки

Предначертано в ДНК

Петербургские ученые нашли новый ген наследственного рака и первыми в стране внедрили методы молекулярной диагностики

Будем откровенны: в России биомедицинская наука, к сожалению, довольно слаба. Мы серьезно отстаем во многих областях от мировых лидеров, но все же есть и у нас научные лаборатории и институты, которые могут похвастаться передовыми биомедицинскими разработками и фундаментальными открытиями. Жаль только, что это единичные случаи. Один из них - наш, петербургский НИИ онкологии им. Петрова. Именно здесь находится знаменитая лаборатория молекулярной онкологии, ученые которой определили новый ген наследственного рака и предложили несколько инновационных решений в области подбора лекарственных препаратов на основе молекулярных маркеров.

Любимое дело
Лаборатория встречает нас размеренным гудением аппаратуры и атмосферой неторопливой деловитости. Из общей картины выбивается только постоянно куда-то спешащий и на ходу решающий множество вопросов Евгений Имянитов - местный царь и бог, руководитель лаборатории молекулярной онкологии и отдела биологии опухолевого роста НИИ онкологии им. Петрова. Внешний вид выдает в нем человека крайне увлеченного: с взъерошенной шевелюрой, горящим взором. Именно так режиссеры любят изображать в фильмах гениальных ученых. О генетических исследованиях Имянитов готов рассказывать часами. Причем сразу становится понятно - с таким воодушевлением и энтузиазмом говорят только о любимом деле.- Мы открыли новый ген, который показывает высокую вероятность появления рака молочной железы у женщин, - говорит Евгений Наумович. - До этого было известно о семи подобных дефектных генах. При этом все предыдущие открытия были сделаны за рубежом, и мы рады, что теперь есть и российский вклад в эту область знаний. Исследованный нами ген BLM в шесть раз увеличивает риск рака молочной железы! В целом у носителей BLM вероятность появления данного вида рака составляет 60 процентов. Конечно, это очень опасно! Если у человека обе копии гена повреждены (а как известно, мы получаем всегда две копии гена: отцовскую и материнскую), это приводит к серьезному генетическому заболеванию - синдрому Блума. Однако если повреждена только одна копия, то человек внешне выглядит здоровым и даже не подозревает, что у него высока вероятность развития раковой опухоли!

Генетическая бомба замедленного действия
Евгений Наумович сетует, что в российской клинической практике достижения молекулярных исследований в области онкологии внедряются очень тяжело. Это касается даже самого известного гена наследственного рака BRCA1, открытого еще в 1994 году.Правда, пару месяцев назад об этом гене заговорили во всем мире даже простые обыватели, а не только онкологи. И все благодаря неординарному поступку голливудской актрисы Анджелины Джоли. Одна из самых красивых женщин планеты решилась на профилактическую операцию по удалению молочных желез и замену их силиконовым протезом, когда узнала, что является носительницей дефектного гена наследственного рака BRCA1! Онкологического заболевания у актрисы нет, но прогноз врачей был неутешительным: существует 87-процентная вероятность, что у Джоли в сравнительно раннем возрасте разовьется рак молочной железы. Мать Анджелины, тоже имевшая дефектный ген, умерла от рака в возрасте 56 лет. А в мае этого года из-за онкозаболевания скончалась тетя Джоли. Актриса решила не ждать страшного диагноза и легла под нож хирурга. Кто-то назвал поступок голливудской звезды преждевременным и шокирующим, но Евгений Имянитов считает, что Джоли поступила верно.- Конечно, она молодец, что подняла эту тему, - рассуждает ученый. - К сожалению, люди в части онкологических заболеваний малограмотны и предпочитают до последнего не замечать опасности. А ведь количество онкобольных из года в год растет. Рак на сегодня - самая актуальная болезнь! Если вычесть категории совсем уж пожилых людей, которые умирают от естественных причин, и несчастные случаи, то онкологические заболевания выходят на первое место. При этом во многих случаях заболевание можно выявить на ранних этапах либо даже предупредить его. По крайней мере, это касается той категории больных, у кого рак связан именно с плохой наследственностью. А эта группа достаточно велика. К примеру, около 5 процентов от всех больных раком молочной железы и 20 процентов больных раком яичника были изначально генетически предрасположены к этим заболеваниям. У половины из них можно было бы предотвратить появление опухоли, если бы им вовремя сделали генетический анализ! К сожалению, в России очень мало людей проходит генетическое тестирование по онкологии. 

Момент истины
Во время нашего разговора в лаборатории как раз проводят анализ на наличие дефектных генов у одной онкологической пациентки. У женщины выявили рак молочной железы в раннем возрасте, и это подозрительно. Врачи решили обследовать ее гены, чтобы понять, грозит ли заболевание ее дочерям и сестре из-за плохой наследственности.Сначала лаборант-исследователь Светлана Алексахина достает из холодильника пробирку с кровью пациентки. Начинается процесс выделения ДНК. Он достаточно длительный, поэтому следующий этап исследования нам показывают на образце ДНК другой онкобольной.- Из всего фрагмента ДНК мы выбираем маленький, нужный нам кусочек для исследования и проводим полимеразно-цепную реакцию (ПЦР), которая позволяет увеличить количество нужного нам генетического материала, - рассказывает Светлана. - А дальше с помощью электрофореза мы определяем размер фрагментов ДНК.Лаборант-исследователь показывает нам тонкую гелевую пластинку, на которую наносится ДНК, и подключает ее к электричеству.- Поскольку ДНК «заряжена», то фрагменты движутся и выстраиваются определенным образом, - поясняет она нам свои действия. - Фрагменты, которые больше по размеру, «ползут» медленнее, а те, что поменьше, - быстрее. Дальше мы окрашиваем нашу гелевую пластинку, просматриваем ее через ультрафиолет и видим генетический «рисунок». Теперь по фрагментам разной длины мы можем найти мутацию в генах. Вот здесь, например, обратите внимание, у нас две полоски, а значит, есть мутация, выраженная в потере участка хромосомы.Мы переходим в помещение, где расположен один из новейших приборов-анализаторов, который позволяет существенно облегчить проведение исследований. Здесь можно работать не с отдельными фрагментами ДНК, а провести полногеномное секвенирование, то есть расшифровать все ДНК и увидеть все мутации. Метод совершенно новый и пока еще не применяется в клинической онкологии для рутинной диагностики. Но Евгений Имянитов уверен, что это лишь вопрос времени. Ведь подобные исследования очень востребованы. Сейчас каждый человек является носителем полутора десятков патогенных мутаций. Но, зная свои «слабые места», можно предупредить развитие многих опасных заболеваний. Причем не только у себя, но и у своих детей.

Прорывные открытия
Знание дефектов генов позволяет не только предугадать заболевания, но и выработать более эффективный метод их лечения. Поэтому еще одно направление, на котором специализируется лаборатория молекулярной онкологии, - это генный анализ раковых опухолей для подбора лекарственных препаратов.В этот раз лаборант Светлана Алексахина демонстрирует нам пробирку с кусочками белого парафина. И поясняет, что таким образом хранится материал раковой опухоли - его вырезают и заливают парафином, который потом застывает. Конкретно перед нами образец опухоли легкого.- Если в ДНК этого пациента, который болен аденокарциномой легкого, мы найдем определенные мутации в гене эпидермального фактора роста, то врачи могут смело порекомендовать ему препарат, который в его случае покажет стопроцентную эффективность! - рассказывает Евгений Имянитов. - Благодаря генным исследованиям в онкологии уже произошла революция в лечении некоторых видов рака легкого и меланомы. А ведь меланома раньше вообще считалась заболеванием, не поддающимся терапии. Сейчас же выясняется, что 50 процентов пациентов содержат генную мутацию, которая позволяет лечить меланому целой линейкой препаратов! Да, это очень дорогие, малодоступные лекарства, но они помогают, и это, безусловно, прорыв! Поэтому так важно анализировать гены, которые могут быть связаны с чувствительностью к тем или иным препаратам.Ученые отмечают, что мир сейчас стоит на пороге еще более серьезных открытий. Ведь очевидно, что значение многих генных мутаций и их связь с определенными заболеваниями пока недостаточно изучены. Но уже сейчас удается делать то, что всего десять лет назад казалось фантастикой.

Юлия ЛИ
Фото Святослава АКИМОВА