Genetika  – vėžio diagnostikai, gydymui ir prevencijai: vienu metu bus galima ištirti 300–400 genų

Rubrikos: Mokslo erdvėje, Naujienos

2019-02-19

prof. Algirdas Utkus

„Manau, kad netolimoje ateityje genetikos pasiekimai bus plačiai pritaikomi vėžio prevencijai. Jau dabar mokslininkai, dirbantys genetikos srityje, kalba apie tai, kad šeimos centruose pacientui bus galima vienu metu ištirti 300-400 genų, kurių pokyčiai lemia padidėjusią riziką gyvenimo eigoje susirgti širdies-kraujagyslių sistemos ar onkologinėmis ligomis“, – sako genetikas prof. Algirdas Utkus.

Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto dekanas, Žmogaus ir medicininės genetikos katedros vedėjas, VUL Santaros klinikų Medicininio genetikos centro vadovas prof. dr. (HP) Algirdas Utkus pasakoja  apie „neteisingus“ pokyčius ląstelėje, kai jos, genetiškai pakitusios,  pradeda nekontroliuojamai daugintis ir naikinti aplinkinius sveikus organizmo audinius.

Tradiciškai onkologijoje darbuojasi įvairių sričių „grynojo“ mokslo atstovai. Kuo genetikams įdomi onkologija?

Genetikams onkologija įdomi įvairiais aspektais. Pirmiausia tai yra paveldimi sindromai, kuriems esant ilgainiui išsivysto onkologinės ligos. Tai yra  tos ligos, kurios nulemtos vien geno mutacijos. Tokios ligos yra gydytojo genetiko veiklos lauke – genetikas jas diagnozuoja atlikdamas molekulinius genetinius tyrimus, konsultuoja pacientą dėl rizikos palikuonims, numato stebėjimo principus. Žinoma, šios grupės ligos sudaro nedidelę dalį visų onkologinių ligų, tačiau jos yra labai svarbios genetinio konsultavimo atžvilgiu.

Kita dalis onkologinių ligų priklauso daugiaveiksnės, kompleksinės etiologijos ligoms, tačiau ir šios onkologinės ligos susijusios su mutacijomis somatinėse ląstelėse, o ten, kur yra mutacijų, visuomet yra ir genetiko interesas. O onkologinė liga  ir yra liga, kuriai būdingas nekontroliuojamas genetiškai pakitusių ląstelių dauginimasis ir šių ląstelių gebėjimas naikinti aplinkinius sveikus organizmo audinius bei plisti į kitas kūno vietas, t.y. metastazuoti.

„Kur ieškoti vėžio priežasčių?– šis klausimas neduoda ramybės daugeliui – ir sveikiems, ir sergantiems. Prašom papasakoti apie tai genetiko požiūriu.

Bet kuriai gyvybei būdingas tikslingumas. Taip yra ir ląstelės signalizacijos sistemose. Tačiau paprastai kuo sudėtingesnės sistemos, tuo daugiau jose komponentų, tuo didesnė tikimybė, kad jos gali sutrikti. Sutrikus vieno komponento funkcijai visa sistema lyg pradeda siekti žalingo tikslo. Tai galime pastebėti ir mūsų visuomenėje, tokie pat principai galioja ir molekulinėse sistemose. Vienas tokių nukrypimų – vėžys.

Vėžys – tai neribotas tam tikrų ląstelių dauginimasis. Onkologinė liga heterogeniška ir ji atsiranda, kai kokioje nors ląstelėje įvyksta mutacija, pažeidžianti sistemą, kontroliuojančią ląstelės dauginimąsi. Tokių mutacijų esti labai įvairių. Sutrikus ląstelės dauginimosi procesui, ląstelė gauna stiprų signalą ir atsako nuolatiniu augimu ir dalijimusi. Tokia ląstelė tampa piktybine, vėžine ląstele ir jai pasidalijus, dukterinės ląstelės gauna tą pačią mutavusio geno atmainą. Todėl jos ir būna piktybinės.

Žinoma, jeigu ląstelės nesidalytų, tai bet koks organizmas negalėtų gyvuoti. Kai kurios ląstelės tinkamu laiku ir tinkamoje vietoje turi nuolat daugintis, bet genui mutavus, kontrolės grandinėje nebelieka reikiamo stabdžio, ir ląstelė supiktybėja. Taigi, visas onkologines ligas jungia vienas bendras bruožas – nekontroliuojamas ląstelių dauginimąsis. Pokyčiai, kurie lemia ląstelės supiktybėjimą, gali atsirasti ir somatinėje, ir generatyvinėje ląstelėje.

Piktybiniam augliui atsirasti lemiamos įtakos turi genotoksinis poveikis. Taigi,  piktybinio auglio atsiradimas – tai klaidų visuma, nulemianti ligos raidą. Yra žinoma daugiau kaip 100 aplinkos veiksnių, kurie gali sukelti piktybinio auglio atsiradimą. Šie veiksniai vadinami kancerogenais ir jie gali būti labai įvairūs: cheminiai, fiziniai, biologiniai. Jie gali sukelti genų mutacijas, kurios ir lems onkologinės ligos pradžią.

Aplinkos veiksnio poveikis perduodamas į ląstelės branduolį ir DNR. Tokį poveikį perduodant dalyvauja vadinamoji signalo perdavimo sistema, kuri yra genų veiklos produktas (tokių atsakingų už signalų perdavimą genų yra daugiau kaip 100). Signalas, nurodantis, kad ląstelė turi liautis dalytis, perduodamas į ląstelės branduolį ir jame pasikeičia genų, kurių produktai reguliuoja ląstelės ciklą, nurašymas.

Tokiu būdu blokuojami genai, skatinantys ląstelės dalijimąsi, o sužadinami genai, kurių produktai stabdo ląstelės dalijimąsi ir pakinta ląstelės ciklas. Šių genų mutacijos sutrikdo genų veiklą ir ląstelės dalijimosi procesas tampa nekontroliuojamas.

Šiandien yra žinomos trys pagrindinės vėžio genų grupės:

• Onkogenai – genai, kurių koduojami baltymai aktyvina ląstelių dalijimąsi
• Vėžio supresijos genai – genai, kurių koduojami baltymai stabdo ląstelių dalijimąsi
• Genai, kurių koduojami baltymai dalyvauja DNR pažaidų reparacijoje

Šių paminėtų trijų vėžio genų grupių atskirų genų mutacijos ir gali lemti onkologinę ligą. Ypač svarbu, kad organizme tinkamai funkcionuotų genai, kurie dalyvauja DNR pažaidų reparacijoje.

Genomo perskaitymas, galimybė nustatyti vėžį sukeliančias genų mutacijas, DNR redagavimas… Ką tai duoda konkrečiam vėžiu sergančiam žmogui?

Šiandieniniai genetikos mokslo pasiekimai yra svarbūs ne tik mokslininkams, dirbantiems onkogenetikos srityje, bet ir konkrečiam žmogui, kuris serga onkologine liga. Genetiniai tyrimai pirmiausia gali būti naudingi diagnostikos tikslais, t.y. nustatant auglio tipą ir patvirtinant diagnozę.

Kitas ne mažiau svarbus dalykas – tikslios prognozės nustatymas. Ir šiuo atveju vėl gali būti naudingi genetiniai žymenys ir tyrimai, kurie taikomi onkologijoje. Su genetinių tyrimų pagalba galima įvertinti auglio piktybiškumą ir numatyti operacijos apimtis. Pavyzdžiui, jei pacientui, kuris serga skydliaukės papiline karcinoma, nustatomas BRAF geno patogeninis variantas V600E, tai tuomet žinoma, kad ligos eiga yra agresyvesnė, blogesnė prognozė ir tokiu atveju reikia atlikti radikalesnę operaciją.

Tas pat galioja kalbant apie BRCA1 ir BRCA2 genų mutacijas, kurios lemia padidėjusią riziką susirgti krūties ir kiaušidžių vėžiu. Net žinomos pasaulyje moterys, kurioms atlikus šių genų tyrimus buvonustatyta, kad jos turi patogenines mutacijas, ryžosi profilaktinėms mastektomijoms ir ovaroektomijoms, siekdamos išvengti onkologinės ligos vystymosi.

Kas, Jūsų nuomone, bus atrasta mokslininkų, kad pagaliau pasakytume: galime kontroliuoti vėžį? Kokia Jūsų vizija?

Jau ir šiuo metu gana daug žinoma apie onkogenezės procesą, tačiau dar nepavyksta visiškai suvaldyti ydingo ląstelės nekontroliuojamo dauginimosi. Kai tai pavyks padaryti, galėsime drąsiai sakyti – ši viena pavojingiausių žmogaus ligų suvaldyta ir nugalėta.

Galbūt galima pagalvoti ir apie genus, kurių koduojami baltymai dalyvauja DNR pažaidų reparacijos procesuose. Šių genų funkcijos suaktyvinimas gali padėti ištaisyti tas klaidas ląstelėje, kurios vėliau lemia nekontroliuojamą ląstelės dauginimąsi.

Daug mokslininkų dirba onkologijos srityje ir neveltui šių metų Nobelio premija už pasiekimus medicinos ir fiziologijos srityje atiteko dviem imunologams, amerikiečiui Jamesui P. Allisonui ir japonui Tasuku Honjo, „už vėžio terapiją slopinant neigiamą imuninį reguliavimą“

Genetika ir vėžio prevencija. Ar genetikos pasiekimai ir pritaikymas padės užbėgti vėžiui už akių? Ar sugebės žmogus ramiai gyventi tiksliai žinodamas paveldėtas rizikas, kurias atsinešė gimdamas?

Manau, kad netolimoje ateityje genetikos pasiekimai bus plačiai pritaikomi vėžio prevencijai. Jau dabar mokslininkai, dirbantys genetikos srityje, kalba apie tai, kad šeimos centre pacientui bus galima vienu metu ištirti 300-400 genų, kurių pokyčiai lemia padidėjusią riziką gyvenimo eigoje susirgti širdies-kraujagyslių sistemos ar onkologinėmis ligomis.

Atlikus tokius tyrimus ir šeimos gydytojas, ir pats pacientas žinos, ar yra rizika susirgti konkrečia onkologine liga ir kokio dydžio ši rizika. Turint tokią informaciją galima žinoti, kokiose patikros programose ir kaip dažnai dalyvauti, ar reikia koreguoti savo gyvenseną ir pan.

Jūs klausiate, ar sugebės žmogus ramiai gyventi žinodamas paveldėtas rizikas. Manau, kad taip, nes pasikeis ir žmonių supratimas apie vėžį – tai nebus liga, kurios negalima kontroliuoti. Visuomet geriau žinoti tiesą, kad ir kokia ji būtų, negu gyventi nežinomybėje ir tik pajutus ligos požymius kreiptis į specialistus. Kaip ir minėjau, turiu viltį, kad vėžys taps įveikiamas ir žmonės nebijos pasidaryti genetinius tyrimus, siekdami sužinoti, ar yra rizika susirgti vėžiu.

Kuo labiau tikite: ar visagale medicina bei mokslu, ar visagale gamta ir tuo, kas natūralu?

Visagale gamta ir tuo, kas natūralu negalime netikėti, nes mes ir patys esame tos pačios gamtos vaikai, tačiau šiandieninė medicina ir mokslo pasiekimai suteikia žmogui galimybę protingai šiais laimėjimais pasinaudoti diagnozuojant, gydant ligas, taikant efektyvias profilaktikos programas nepriklausomai nuo žmogaus amžiaus.