Первая клетка. И чего стоит борьба с раком до последнего

Все началось со связующего звена между матерью и ребенком – с плаценты. Врачи задались вопросом, можно ли выявить врожденные заболевания у растущего плода по их следам в материнской крови, а не в амниотической жидкости. Известно, что отторгнутые клетки плода способны проходить через плаценту в кровоток матери, однако выловить эти клетки плода и подвергнуть их подробному молекулярному анализу оказалось непростой задачей, поскольку их очень мало. Проблему количества удалось решить, когда выяснилось, что в материнской крови во время беременности циркулирует внеклеточная ДНК плода. Поскольку плацента отдает ДНК плода в достаточно больших количествах, ее сразу стали использовать для неинвазивного дородового скрининга врожденных заболеваний у развивающегося плода. Для этого скрининга у матери берут несколько кубических сантиметров крови, и доказано, что это самый чувствительный метод дородовой диагностики синдрома Дауна.

Анализ внеклеточной ДНК плода избавил нас от необходимости проводить пункцию амниотической оболочки. Так нельзя ли разработать похожие методики, позволяющие распознавать суррогатные маркеры, высвобождаемые в кровь растущей опухолью? Это позволит не просто рано диагностировать рак, но и избавит пациента от инвазивной процедуры биопсии. У здоровых людей внеклеточная ДНК тоже обнаруживается в крови, но в очень малых количествах. При раке в кровоток попадает опухолевая ДНК из отмирающих раковых клеток, и ее находят значительно больше, поскольку иммунные клетки не успевают в полной мере вычистить ее из крови. Можно подвергнуть эту опухолевую ДНК молекулярному профилированию и таким образом провести неинвазивную жидкостную биопсию по примеру дородового скрининга. На разработку жидкостной биопсии брошены значительные ресурсы, поскольку она дает возможность неинвазивно выявить наличие генетического материала из раковых клеток в крови или молекулярные маркеры в моче и слюне и тем самым диагностировать рак в самом зачатке или даже на уровне предраковых поражений. Что же это за суррогатные маркеры – таинственные, загадочные, замаскированные?

Во-первых, это мутировавшая ДНК из отмерших злокачественных клеток. Во-вторых, это информационная РНК, передающая инструкции по синтезу аномальных белков, а в-третьих, сами эти белки. Все они могут служить биомаркерами злокачественного процесса, все обнаруживаются в крови. ДНК зародышевой линии клеток совершенно одинакова во всех клетках организма, однако транскриптом и протеом различаются в зависимости от дифференциации тканей. Скажем, ДНК у лейкоцита и у нейрона одинаковая, но транскриптом и протеом разные. Первые признаки злокачественного новообразования заметны по мутациям ДНК или по ненормальной экспрессии наборов РНК и белков. В идеале мы когда-нибудь будем измерять все три показателя и получать тем самым по-настоящему полную картину, а понадобится для этого всего лишь капелька крови, мочи или слюны. Испытания этого метода скрининга в масштабе всего населения с целью установить клиническую значимость такого подхода потребуют теснейшего сотрудничества между учеными, правительственными организациями, промышленностью и врачами-онкологами.

В области выявления первой, а не последней раковой клетки ведется много интересных исследований. Несколько коммерческих предприятий уже проводят масштабные популяционные исследования точности и клинической применимости своих методов скрининга и регулярно открыто публикуют свои результаты. Дело за государством: оно должно обеспечить согласованное сотрудничество для систематического изучения распространенных смертельных опухолей у людей и своевременно составить пошаговый план прогресса в этом направлении. На следующих страницах мы кратко рассмотрим некоторые перспективные наработки в этой области.