Применение ПЦР для диагностики онкологических заболеваний

Онкологическая заболеваемость является одной из основных причин смертности, особенно среди населения стран СНГ, подвергшихся воздействию последствий Чернобыльской катастрофы, — государств с высоким возрастным цензом населения. Концептуальное положение «опухоль — это патология генов» во многом определило стратегию диагностики и лечения новообразований. Определение понятий «канцероген», «протоонкоген» и «антионкоген», в сочетании с открытием и внедрением в клиническую практику метода ПЦР, послужило решительным толчком в области диагностики и лечения новообразований. Тестирование молекулярно-генетических онкомаркеров предполагает выявление дефектов структуры и функциональную активность НК протоонкогенов, антионкогенов и биологических канцерогенов (вирусов). Наиболее приемлемым способом точно и быстро определять аномальные ДНК является ПЦР. Высокая чувствительность метода позволяет определять аномальную ДНК в ничтожно малых количествах (десятки, сотни копий агента), что означает выявление неопластических клеток на доклинической стадии опухолевого процесса.

Теоретической предпосылкой генодиагностики рака является то обстоятельство, что канцерогенез есть результат накопления в соматических клетках мутаций ряда функционально важных генов, участвующих в клеточной пролиферации, апоптозе, репарации ДНК и др. В силу этого обнаружение в биологических средах организма мутантных генов (т.е. специфическим образом измененных нук-леотидных последовательностей ДНК) свидетельствует о присутствии в организме трансформированных клеток. За последнее десятилетие было выявлено более сотни генов, ответственных за генезис различных онкозаболеваний; мутации в этих генах идентифицированы, а генетические пути, в рамках которых эти гены действуют, охарактеризованы [25]. Общепризнано, что от 3 до 8 последовательных генетических повреждений в делящейся соматической клетке могут привести к ее озлокаче-ствлению и к запуску процесса образования опухоли [26].

В соответствии с двумя типами дефектов, лежащих в основе канцерогенеза, известные сегодня ДНК-маркеры являются либо генетическими, сопряженными с изменением нуклеотидной последовательности ДНК, либо эпигенетическими, обусловленными аберрантным метилированием определенных последовательностей ДНК. Обнаружение в биологических средах таких специфическим образом измененных или модифицированных последовательностей указывает на присутствие в организме опухоли.

К генетическим дефектам относятся мутации, делеции и вставки, которые могут быть локализованы как в ядерной, так и в митохондриальной ДНК, в составе как структурных генов, так и некоди-рующих микросателлитных последовательностей. Наиболее частым объектом анализа являются также мутации онкогенов (например, К-RAS) или генов-супрессоров опухолевого роста (в частности, ТР53, АРС и др.).

К эпигенетическим изменениям относится метилирование остатков цитозина в регуляторных участках генов-супрессоров. Являясь важным физиологическим процессом, лежащим, в частности, в основе феномена генетического импринтинга, метилирование ДНК становится существенным фактором канцерогенеза в том случае, когда оно распространяется за пределы четко определенных генетических «территорий».

Опухолевые клетки и содержащиеся в них ДНК можно выявлять на удалении от основного очага. При обнаружении специфических мутаций в ДНК естественных выделений можно подозревать опухоль соответствующего органа. Этот подход весьма эффективен в случае опухолей мочевого пузыря, толстой кишки, легких и бронхов, поджелудочной железы [27].

Основные направления использования ПЦР в онкологической патологии включают:

• · ДНК-диагностику наследственных форм рака;
• · ДНК-диагностику спорадических форм рака;
• · определение микрометастазов;
• · ДНК-диагностику биологических канцерогенов (HPV 16 и 18 типов, ВЭБ-инфекции, HBV и HCV, ретровирусы и т. п.);
• · доклиническую диагностику опухолей (определения протоонкогенов и антионкогенов);
• · прогноз заболевания и успешности назначаемой терапии, а также эффективность проведенного лечения на основе диагностики функциональной активности онкогенов;
• · исследование «архивных» биоптатов с установленным клинико-гистологическим диагнозом. Это важно в оценке диагностической значимости предполагаемого маркера и правильности терапии.

Использование метода ПЦР в практической онкологии даст ценную научную и клиническую информацию врачу, что значительно улучшит качество диагностики.