Как секвенирование вирусной ДНК может открыть дверь для следующего поколения вакцин против рака

Как секвенирование вирусной ДНК может открыть дверь в новое поколение вакцин против рака - новое исследование
                Вакцина против ВПЧ снизила предраковое заболевание шейки матки у женщин на 71%. Предоставлено: Point Fr/Shutterstock

Рак шейки матки является одним из единственных видов рака, которые можно предотвратить с помощью вакцины. Это связано с тем, что около 98% всех случаев рака шейки матки вызваны вирусом папилломы человека (ВПЧ), который имплантирует ДНК в геном клеток человека, вызывая их раковые заболевания.
                                                                                       

Вакцина против ВПЧ может предотвратить заражение двумя наиболее распространенными типами этого вируса, что не позволяет ему вызывать рак. Вакцина регулярно предоставляется девочкам-подросткам в возрасте 13 лет и старше в Великобритании и с 2008 года снизила предраковое заболевание шейки матки у женщин на 71%.

Но исследования также показывают, что примерно 20-40% случаев рака человека, включая рак шейки матки, печени, носоглотки и желудка и мочевого пузыря, также вызваны бактериями и вирусами. Знание большего о том, какие бактерии и вирусы вызывают рак — и их эффект — может изменить методы лечения больных раком и потенциально привести к разработке других противораковых вакцин.

Что мы нашли

Впервые наша команда показала, какие вирусы обнаружены в клетках самых разных видов рака. Наша команда использовала образцы тканей из большой базы данных 2600 геномов и 38 различных типов опухолей. ДНК этих тканей от больных раком была секвенирована, показывая как клетки, так и любые бактерии или вирусы, присутствующие в образце.

После анализа всего генома рака мы обнаружили следы 23 различных типов вирусов у 356 больных раком. Четырьмя наиболее распространенными обнаруженными вирусами были вирус Эпштейна-Барр, вирус гепатита В, вирус герпеса 6В человека и ВПЧ. В общей сложности 13% образцов имели доказательства наличия вирусов при взятии образца. Мы обнаружили больше следов вирусов в большем количестве опухолей, чем мы ожидали, предполагая, что использование вакцин для предотвращения рака может быть более распространенным решением, чем считалось ранее.

Как секвенирование вирусной ДНК может открыть дверь в новое поколение вакцин против рака - новое исследование
                Вирус гепатита В был обнаружен в опухолях рака печени. Кредит: vitstudio/Shutterstock

Мы не только смогли подтвердить, какие вирусы вызывают рост опухоли, мы также обнаружили, что они были распространены и присутствуют при тех типах рака, о которых мы не ожидали. Мы обнаружили геном вируса Эпштейна-Барра (тип вируса герпеса) в 5,5% исследованных нами геномов рака. Известно, что вирус вызывает рак лимфомы, желудка и носоглотки, но мы также видели его при других видах рака, таких как рак печени, поджелудочной железы, толстой кишки, простаты и кожи.

Мы обнаружили ДНК вируса гепатита В в 62 из 330 случаев рака печени, которые мы исследовали. Мы также обнаружили вирусы папилломы человека — чаще всего HPV16 — в 19 из 20 случаев рака шейки матки и в 18 из 57 опухолей головы и шеи. Наше исследование обнаружило следы вирусов в значительно большем количестве опухолей, чем в более ранних исследованиях. Результаты нашего исследования также означают, что мы можем исключить связь между некоторыми вирусами и раком, включая аденовирусы и бакуловирусы, которые ранее подозревались в возникновении опухолей.

Мы также узнали больше о методах, которые используют вирусы для стимулирования роста раковых клеток. Например, в некоторых опухолях, содержащих вирусы ВПЧ и Эпштейна-Барра, мы обнаружили, что изменения, которые мы обычно видим в ДНК (которые могут привести к росту рака), фактически отсутствуют. Это наводит нас на мысль, что присутствие вируса обеспечивает некоторые характеристики, необходимые для развития самого рака, такие как предотвращение самоубийства поврежденных клеток и побуждение их к быстрому размножению с образованием опухолей.

Мы также обнаружили, что присутствие вируса в опухолях рака шейки матки, мочевого пузыря или головы и шеи может вызвать паттерн изменений в геноме, который приводит к нарушению механизма восстановления повреждений ДНК в клетке человека. Когда дефекты в ДНК не устранены, это заставляет опухоль развиваться быстрее. Также было обнаружено, что вирусы дублируют или удаляют участки ДНК клеток человека, что приводит к раку.

Еще одним интересным открытием стало то, что, если у пациента с раком почки были обнаружены высокие уровни эндогенного ретровируса ERV1, вероятно, рак развился бы быстрее, чем пациент, у которого в клетках рака почки не было вируса: приблизительно 45% пациентов с высоким уровнем присутствия вируса умерли в течение десяти лет, в то время как выживаемость вируса у тех, у кого вируса не было, составила около 95%. Это может помочь врачу выбрать оптимальный вариант лечения для пациента. Например, если этот вирус был обнаружен, можно было бы рассмотреть более радикальное лечение, такое как химиотерапия с более сильными побочными эффектами, а не просто тщательный мониторинг опухоли с помощью регулярных диагностических тестов и посещений клиники (активное наблюдение).

Впервые было проведено систематическое исследование большинства типов рака, вызываемых вирусами. Знание связей между инфекциями и типами рака может потенциально привести к появлению новых вакцин, таких как вакцина против ВПЧ, которые могут снизить глобальное воздействие рака.

Похожие новости

Добавить комментарий

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