Вирусы и рак: секвенирование ДНК выявляет вирусные компоненты в образцах злокачественных опухолей

рак
                Раковая клетка при клеточном делении. Кредит: Национальные Институты Здоровья

Ученые из Немецкого онкологического исследовательского центра систематически исследовали ДНК более 2600 образцов опухолей от пациентов с 38 видами рака, чтобы обнаружить следы вирусов, которые они обнаружили в 13 процентах исследованных образцов. Исследователи также определили механизмы, которые патогены используют для запуска канцерогенных мутаций в ДНК. Работа является частью Пан-онкологического анализа цельных геномов (PCAWG), инициативы, инициированной Международным консорциумом по геному рака (ICGC).
                                                                                       

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 15 процентов всех видов рака прямо или косвенно связаны с инфекционными патогенами. Международное агентство по исследованию рака (IARC) в Лионе классифицировало 11 различных патогенов — вирусы, бактерии и черви — как канцерогенные агенты и оценивает, что каждый десятый рак связан с вирусами. Во всем мире 640 000 раковых заболеваний ежегодно вызываются одним только вирусом папилломы человека (ВПЧ).

В настоящее время международная группа исследователей генома во главе с Питером Лихтером из Немецкого онкологического исследовательского центра (DKFZ) опубликовала новую статью, чтобы дать точный обзор того, какие вирусы играют роль в раковых заболеваниях. Исследователи также искали вирусы, которые ранее не были связаны с канцерогенезом, или даже те, которые были совершенно неизвестны.

«Вопрос о том, какие вирусы связаны с раком, очень актуален в медицине», — пояснил Марк Запатка из DKFZ, ведущий автор настоящего исследования. «Потому что при связанных с вирусами раках возможна реальная профилактика: если выявлен канцерогенный вирус, есть шанс избежать заражения вакциной и, следовательно, предотвратить развитие рака».

Данная работа является частью Пан-онкологического анализа цельных геномов (PCAWG), консорциума из более чем 1300 исследователей, объединившихся для установления того, какие генетические мутации или паттерны мутаций ДНК играют роль в нескольких типах опухолей. , Для этого мета-анализа они провели комплексный биоинформационный анализ данных о секвенировании более 2600 опухолевых геномов из 38 различных типов рака.

Команда DFKZ обнаружила следы 23 различных типов вирусов у 356 больных раком. Как и ожидалось, наиболее распространенными были известные вирусные двигатели инициации и роста опухолей: геном вирусов Эпштейна-Барра (EBV), которые, как известно, вызывают ряд различных типов рака, в частности лимфомы и рак желудка и носоглотки, был обнаружен в 5,5% исследованных геномов рака. ДНК вируса гепатита В (HBV) была обнаружена в 62 из 330 случаев рака печени.

Исследователи в первую очередь обнаружили вирусы папилломы человека, чаще всего HPV16, в раке шейки матки (в 19 из 20 исследованных случаев рака) и в опухолях головы и шеи (в 18 из 57 случаев).

Они смогли исключить связь с раковыми заболеваниями, что маловероятно для некоторых обнаруженных типов вирусов. Так, например, аденовирусы и бакуловирусы часто используются в качестве инструментов исследования в области молекулярной биологии, поэтому обнаруженные последовательности, вероятно, были вызваны загрязнением.

В нескольких случаях команда обнаружила другие вирусы, уже известные как вызывающие рак, такие как ретровирус при раке почки. Другие патогены иногда обнаруживались в опухолях того типа ткани, который они обычно заражают, например, цитомегаловирусы при раке желудка. Несмотря на тщательный биоинформационный анализ, исследователи не обнаружили абсолютно неизвестных вирусов.

В некоторых опухолях, связанных с ВПЧ и ВЭБ, исследователи обнаружили, что отсутствуют характерные мутации, от которых клетки этих типов рака обычно зависят от роста: присутствие вируса, по-видимому, поддерживает дегенерацию злокачественных клеток за счет других факторов .

Вирусная интеграция в геном хозяина была признана наиболее важным механизмом, приводящим к мутациям, вызываемым вирусами, особенно вирусами HVB и папилломы. «Мы часто наблюдали интеграцию ДНК ВПЧ в промотор теломеразы: этот генетический переключатель управляет продуцированием теломеразы» фермент бессмертия «и мутирует при многих типах рака. Теперь мы показали, что вирусная интеграция также может приводить к активации этого генетического переключателя». и таким образом может увековечить клетки «, объяснил Марк Запатка.

Исследователи DKFZ определили защиту клеток от вирусов как еще один ключевой механизм, который приводит к мутациям в ДНК инфицированных клеток: клетка использует свои белки APOBEC для атаки на ДНК опасных вирусов, но это часто приводит к мутациям собственной клетки геном тоже. В результате, например, после инфекции ВПЧ могут возникать рак шейки матки и опухоли головы и шеи.

«При анализе всего генома рака мы обнаружили следы вирусов в значительно большем количестве опухолей, чем в более ранних исследованиях, основанных только на исследовании РНК. Тем не менее, мы не смогли подтвердить распространенные предположения о том, что другие, пока неизвестные Вирусы связаны с раком «, — отметил главный исследователь Питер Лихтер, подводя итоги исследования. «Однако во многих случаях у нас теперь есть более четкое представление о том, как патогенные микроорганизмы вызывают злокачественные мутации в клетках».

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *