Генетическая предрасположенность в области онкологии

Каждая молекула ДНК в организме несет десятки тысяч генов. Определенные характеристики этих генов определяют тон кожи, рост и цвет волос. Но это еще не все. Генетический состав человека также содержит другие важные характеристики. Некоторые из этих характеристик могут быть потенциально вредны для общего здоровья и благополучия в определенных ситуациях. Врач может назвать это наследственной предрасположенностью. Знание своей наследственной восприимчивости к болезням может помочь избежать болезней и потенциально оказать влияние на будущие поколения. Многие считают, что наличие генетической предрасположенности обязательно приведет к развитию болезни где-то в будущем. Однако это не так.

Генетическая предрасположенность просто означает вероятность или повышенную вероятность развития заболевания из-за одного или нескольких генетических вариантов. Семейный анамнез заболеваний является простым примером заболеваний, развивающихся в результате генетической предрасположенности. Со временем генетические варианты передаются потомству. Иногда они могут отклоняться от типичного гена у здорового человека. Часто случается, что у одного или нескольких родственников будет та же болезнь или состояние. Генетическая предрасположенность не гарантирует, что человек заболеет. Внешние факторы становятся причиной возникновения заболевания. Многочисленные заболевания и недомогания имеют наследственную предрасположенность. Несколько злокачественных новообразований включают диабет, ожирение, болезни сердца, астму, целиакию и другие состояния. Кроме того, исследователи связывают генетику с аутизмом, наркоманией и психическими заболеваниями. Обычно существует внешний триггер, такой как изменение питания, окружающей среды, курение, гормональные изменения или тяжелое заболевание. Один член семьи заболевает, а другой нет из-за внешних обстоятельств.

Большинство людей не знают о своей наследственной восприимчивости, пока не проявится серьезная болезнь. Тот факт, что члены семьи больны, мог бы дать другим представление. Наличие определенных генов можно установить с помощью обычного генетического теста. Врач может спросить о семейном анамнезе пациента. Человек с генетической предрасположенностью или генетической восприимчивостью к раку имеет более высокий риск заболеть из-за своих генов. Это не гарантирует, что у вас разовьется болезнь, даже если вы генетически восприимчивы к определенному типу рака. Кроме того, существуют различные степени риска, при этом некоторые люди имеют очень высокий риск заболеть раком, а другие просто имеют незначительно более высокий риск. Считается, что около 10% раковых заболеваний являются наследственными, в то время как влияние наследственных факторов варьируется в зависимости от вида рака.

Data Bridge Market Research анализирует, что рынок диагностики рака, как ожидается, достигнет значения 28,21 млрд долларов США к 2029 году, при среднегодовом темпе роста 7,29% в течение прогнозируемого периода. Рост числа случаев рака предоставляет рынку возможности для роста.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-cancer-diagnostics-market

Генетическая предрасположенность имеет многофакторную причину

Мутации в генах-супрессорах опухолей ответственны за наследственную восприимчивость. Гены-супрессоры опухолей кодируют белки, которые восстанавливают повреждения ДНК. Организм часто исправляет повреждения ДНК или удаляет аберрантные клетки, когда они возникают в клетке. Раковая клетка может развиться, если мутации (генетические изменения) не будут исправлены. Большинство видов рака считаются многофакторными, что означает, что несколько переменных (генетических, экологических, образа жизни, медицинских и других) могут либо повысить, либо снизить риск.

Рак может возникнуть, если генетические изменения влияют на то, как ваши клетки развиваются и распространяются. Большинство изменений ДНК, которые приводят к раку, происходят в генах, которые являются частями ДНК, содержащими инструкции, необходимые для генерации белков или специализированных РНК, таких как микроРНК. Например, некоторые изменения ДНК увеличивают количество белков, которые приказывают клеткам продолжать расти. Количество белков, которые сообщают клеткам, когда прекращать рост, уменьшается за счет дополнительных изменений ДНК. Кроме того, некоторые изменения ДНК останавливают белки, которые приказывают поврежденным клеткам самоуничтожаться. Различные генетические изменения могут вызывать рак. Один тип изменения гена, называемый мутацией ДНК или генетическим вариантом, представляет собой модификацию в коде ДНК, похожую на опечатку в последовательности букв ДНК.

Некоторые вариации изменяют только один нуклеотид или букву ДНК. Возможно, что нуклеотид отсутствует или другой занимает его место. Точечные мутации — это то, чем они известны. Например, ген KRAS имеет точечную мутацию примерно у 5% больных раком, изменяя букву ДНК G на букву A. Белок KRAS, который является аберрантным и постоянно приказывает клеткам расширяться, является результатом этой однобуквенной мутации. Кроме того, перестройка, удаление или копирование сегментов ДНК — иногда чрезвычайно больших — может вызывать генетические изменения рака. Хромосомные перестройки — это то, что они известны как.

По мнению исследователей, для того, чтобы в здоровой клетке развился рак, должно произойти более одного изменения ДНК. Кроме того, большинство злокачественных новообразований вызваны в среднем шестью мутациями, а не одной. Эти мутации могут развиваться с течением времени и в результате различных воздействий. Определить, есть ли у человека наследственная предрасположенность к раку, может быть относительно просто в некоторых обстоятельствах, но сложнее в других. Ниже приводится подробное обсуждение по этому поводу:

История семьи

Вероятно, человек находится в большей опасности с более близким членом семьи (например, родственником первой степени). Следующие являются родственниками первой степени: родители, братья и сестры и дети. Бабушки и дедушки, тети, дяди, племянники, племянницы и единокровные братья и сестры являются примерами родственников второй степени. Двоюродные братья и сестры, прабабушки и прадедушки и правнуки считаются родственниками третьей степени. Некоторые закономерности вызывают тревогу:

• Одинаковая форма рака у трех или более членов семьи
• Сочетания определенных видов рака, например, наличие перенесших рак груди и рак поджелудочной железы на одной стороне тела, могут указывать на мутацию гена BRCA2.
• Близкий родственник, у которого в молодом возрасте диагностировали рак

При обсуждении семейного анамнеза важно различать приобретенные и наследственные мутации. Сегодня некоторые виды рака генетически тестируются, чтобы проверить, могут ли сработать специально подобранные лекарства. Мутации, подобные мутациям в гене EGFR рака легких или гене BRAF меланомы, неизменно являются приобретенными мутациями. Эти мутации не могут передаваться будущим поколениям, поскольку они появляются только в злокачественных клетках.

Проблемы рака: возраст и пол

Генетическая предрасположенность связана с раком, развивающимся раньше обычного в жизни. Например, рак груди с большей вероятностью имеет генетическую основу у молодых женщин (в возрасте до 30–40 лет). По сравнению с раком груди у женщин, рак груди у мужчин значительно чаще вызывается наследственной предрасположенностью. Рак может не часто передаваться по наследству, хотя некоторые дети, которые им болеют, имеют наследственную восприимчивость. У 8,3% детей в исследовании 2015 года, в котором участвовало более 1000 больных раком, были выявлены предрасполагающие изменения генов. Однако только у 40% детей с аномалиями генов в их семьях были случаи рака.

По данным исследования рынка Data Bridge, рынок генов рака молочной железы 1 (BRCA1) и рака молочной железы 2 (BRCA2) в 2021 году оценивался в 5,149 млрд долларов США и, как ожидается, достигнет 10,34 млрд долларов США к 2029 году, что соответствует среднегодовому темпу роста 9,10% в прогнозируемый период с 2022 по 2029 год.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-brca1-and-brca2-genes-market

Множественные опухоли и редкие виды рака

В исследовании 2018 года те, у кого было несколько первичных опухолей, с большей вероятностью имели аберрантные гены предрасположенности к раку (два или более не связанных между собой рака). Гены предрасположенности к раку были обнаружены у трети людей с двумя первичными злокачественными новообразованиями в возрасте до 60 лет или тремя первичными опухолями в возрасте до 70 лет. Считается, что по крайней мере половина этих аномалий осталась бы незамеченной при традиционном таргетном секвенировании, используемом в этом тщательном полногеномном секвенировании. Существует более высокая вероятность генетической предрасположенности среди людей, которые приобретают необычные виды рака, такие как ретинобластома или определенные эндокринные опухоли.

Data Bridge Market Research анализирует, что рынок профилирования раковых опухолей, как ожидается, будет испытывать CAGR в 12,75% в течение прогнозируемого периода. Это означает, что рыночная стоимость, которая в 2021 году составляла 9,35 млрд долларов США, взлетит до 24,44 млрд долларов США к 2029 году.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-cancer-tumor-profiling-market

Генетическое тестирование и геномное редактирование в области онкологии

Что, если бы вы могли остановить возникновение генетического заболевания? Или лечить такие болезни, как лейкемия? Вы хотите это сделать? Когда-то такие проблемы, казалось, были уделом научной фантастики. Однако теперь они определенно возможны благодаря быстрому развитию генетических технологий за последние 70 лет. Генетики добились поразительно быстрого прогресса с момента открытия структуры ДНК в 1950-х годах. Первое генно-инженерное лекарство, инсулин, которое используется для лечения диабета, было создано в 1982 году, а первые исследования генной терапии человека начались в 1990 году. Геном человека теперь можно секвенировать эффективнее, чем когда-либо прежде.

Рис.1: Снижение затрат на секвенирование

Генетическое тестирование — это своего рода генетическая технология, которая уже доступна. Это подразумевает проведение тестов для определения унаследованных вами вариантов генов. Их можно использовать для самых разных целей, включая выявление редких заболеваний и использование коммерческих сервисов, которые предоставляют вам семейную историю или медицинскую информацию. Однако быстро развивающаяся область помогает нам лучше понять влияние наших генов на нашу жизнь, анализируя ДНК огромного количества людей. Это может облегчить создание лекарств, учитывающих генетический состав каждого пациента. В Великобритании генетическое тестирование применяется следующим образом, например:

• Пациенты предоставляют образцы крови, которые могут быть использованы либо для анализа полного генетического кода пациента, либо для анализа гена или генов, связанных с определенным заболеванием.
• Хотя в настоящее время существуют некоторые тесты на определенные гены, которые можно проводить немедленно, обычно это делается в лаборатории.
• Обычно исследуется лишь небольшое количество генов; однако существуют полногеномные методы, которые анализируют каждую букву ДНК. Проект 100 000 геномов, который фокусируется на раке и редких расстройствах, является одним из них

Геномное тестирование и редактирование предлагают огромные улучшения по сравнению с традиционной наукой

Поскольку это позволяет им изменять раковые клетки для лабораторных экспериментов генетически, редактирование генома превратилось в мощный инструмент для исследователей рака, поскольку оно дает результаты гораздо быстрее. 83% опрошенных ранее поддерживали использование редактирования генома для лечения пациентов с серьезными заболеваниями, которые в настоящее время неизлечимы. Тема редактирования генома является спорной. Мы «играем в Бога» и заходим слишком далеко для некоторых людей и некоторых приложений, когда мы делаем это. Это также вызывает вопросы о доступности (будет ли это доступно всем бесплатно?) и регулировании (кто будет контролировать его использование?). Другие, особенно люди с заболеваниями, которые в противном случае могли бы быть фатальными, считают, что преимущества перевешивают опасности. Поскольку это позволяет им изменять раковые клетки для лабораторных экспериментов генетически, редактирование генома превратилось в мощный инструмент для исследователей рака, поскольку оно дает результаты гораздо быстрее.

Редактирование генома не ограничивается редактированием геномов взрослых и детей. Эмбриональные геномы также могут быть изменены. Это редактирование, называемое редактированием зародышевой линии, осуществляется на эмбриональном уровне, что подразумевает, что изменение будет постоянным и потенциально унаследованным. В Великобритании и США в настоящее время запрещено законом имплантировать генетически модифицированный эмбрион в матку женщины; следовательно, эта процедура не может быть использована, если только законодательство не будет изменено. Ученые заявили, что перед рассмотрением любых изменений в законе необходимы гораздо более существенные доказательства того, является ли лечение безопасным и эффективным, а также инклюзивные общественные дебаты. Сторонники редактирования генома утверждают, что лечение генетических нарушений у эмбрионов уменьшает страдания и может снизить расходы для более широкой системы здравоохранения. Противники говорят, что это уменьшит уважение к разнообразию и окажет большее давление на расовые и этнические группы, которые проявляют черты, связанные с «нарушениями». Как вы думаете, следует ли использовать редактирование генома в клинических условиях, а не только для исследований по лечению эмбрионов, склонных к наследственным заболеваниям? Поскольку родителям, которые не хотят передавать наследственное генетическое заболевание своим детям, доступны другие варианты, для некоторых людей это неприемлемо. Согласно этому утверждению, редактирование генома следует применять только в качестве крайней меры. Эти другие варианты включают:

• У приемных родителей есть возможность. Или они могут использовать донорский эмбрион, который генетически не связан с ними.
• После ЭКО можно проверить эмбрионы на наличие дефектного варианта гена и имплантировать только те, которые не приведут к генетическому заболеванию в матке женщины.
• Некоторые наследственные заболевания поддаются лечению. Например, пациентов с кардиомиопатией можно наблюдать, рекомендовать избегать чрезмерных физических нагрузок и давать лекарства для контроля частоты сердечных сокращений.

Заключение: положительный момент генетической предрасположенности

Может быть тревожно обнаружить у себя генетическую предрасположенность к такому заболеванию, как рак, но есть некоторые преимущества в том, чтобы знать о своем риске. Вы можете узнать о симптомах состояния, если у вас более высокий риск его развития, и ваш лечащий врач может проверить вас на наличие ранних признаков. Если бы вы были бдительны, у вас могло бы быть больше шансов выжить при таком заболевании, как рак, поскольку оно может быть обнаружено раньше. Гены предрасположенности к раку — это те, в которых мутации зародышевой линии обеспечивают высокий или умеренно высокий риск развития рака. Было обнаружено более 100 таких генов, что дает важные научные знания в различных областях, включая механизмы развития рака. Кроме того, практическое применение генов предрасположенности к раку значительно повлияло на диагностику рака, оптимальное лечение и профилактику. Недавние революционные разработки в области секвенирования ДНК несут в себе перспективу многочисленных дальнейших открытий генов предрасположенности к раку, а также более обширных и разнообразных клинических приложений.

Тем не менее, существует значительная вероятность ошибочных выводов и неправильного клинического применения. Таким образом, для реализации потенциала генов предрасположенности к раку для исследований и медицины потребуется осторожное маневрирование. Если вы унаследовали генетическое изменение, которое повышает риск развития рака, несколько генетических тестов могут это выявить. Обычно для этого исследования используется небольшое количество крови, но иногда также можно использовать слюну, клетки внутри щеки или клетки кожи. Генетическое тестирование на риск развития рака необходимо не всем. Вы можете решить, следует ли вам пройти тестирование на генетические аномалии, которые повышают риск развития рака, с помощью вашего врача или других медицинских работников. Они, вероятно, спросят, есть ли в вашей личной или семейной истории болезни какие-либо необычные закономерности, такие как рак в молодом возрасте или несколько родственников, у которых такой же рак.

Если ваш врач рекомендует генетическое тестирование, обсуждение потенциальных рисков, преимуществ и недостатков генетического тестирования в ваших обстоятельствах с генетическим консультантом может быть полезным. После тестирования генетический консультант, врач или другие медицинские специалисты с генетическим образованием могут помочь вам понять последствия результатов теста для вас и вашей семьи. Несмотря на то, что вы можете заказать домашний генетический тест самостоятельно, эти процедуры имеют несколько ограничений и обычно не рекомендуются как способ определить, унаследовали ли вы генетическое изменение, повышающее риск развития рака.