«Таблетка на ниточке», разработанная исследователями из Кембриджского университета, может помочь врачам выявлять рак пищевода – рак пищевода – на ранней стадии, помогая им преодолеть проблему больших различий между биопсиями, предполагает исследование, опубликованное сегодня в журнале. Природа Генетика.
«Цитогубка» находится внутри таблетки, которая при проглатывании растворяется, обнажая губку, которая соскабливает клетки при попадании в пищевод. Это позволяет врачам собирать клетки по всему пищеводу, тогда как при стандартной биопсии берутся отдельные точечные пробы.
Раку пищевода часто предшествует пищевод Барретта – состояние, при котором клетки слизистой оболочки пищевода начинают менять форму и могут ненормально расти. Клеточные изменения вызваны кислотным и желчным рефлюксом – когда желудочный сок возвращается в глотку. От одного до пяти человек из 100 с пищеводом Барретта в течение жизни заболевают раком пищевода, формой рака, которую трудно лечить, особенно если не выявить на достаточно ранней стадии.
В настоящее время рак пищевода и пищевода Барретта диагностируется с помощью биопсии, которая ищет признаки дисплазии, пролиферации аномальных раковых клеток. Это субъективный процесс, требующий от квалифицированного ученого для выявления отклонений. Понимание того, как развивается рак пищевода и связанных с ним генетических мутаций, может помочь врачам выявить болезнь раньше, предлагая лучшие варианты лечения для пациента.
Альтернативный способ выявления очень ранних признаков рака пищевода – поиск важных генетических изменений. Однако исследователи из Кембриджского университета показали, что вариации мутаций в пищеводе означают, что при стандартной биопсии могут пропустить клетки с важными мутациями. Образец с большей вероятностью обнаружил ключевые мутации, если был взят с помощью Cytosponge, разработанной профессором Ребеккой Фицджеральд из отдела исследований рака Совета по медицинским исследованиям Кембриджского университета.
"Проблема с пищеводом Барретта в том, что он выглядит мягким и может охватывать более 10 см," объясняет профессор Фицджеральд. "Мы создали карту мутаций у пациента с этим заболеванием и обнаружили, что на этом отрезке между клетками существует множество вариаций. Некоторые могут нести важную мутацию, но многие нет. Если вы берете биопсию, это зависит от того, попали ли вы в нужное место. Использование Cytosponge, похоже, избавляет от части этой азартной игры."
Профессор Фитцджеральд и его коллеги выполнили секвенирование всего генома для анализа парных образцов пищевода Барретта и рака пищевода, взятых в один момент времени у 23 пациентов, а также 73 образцов, взятых за трехлетний период у одного пациента с пищеводом Барретта.
Исследователи обнаружили паттерны мутаций в геноме – когда одна «буква» ДНК может измениться на другую, например, с C на T, – которые дали «отпечаток пальца» причин рака. Подобная работа была проделана ранее при раке легких, где было показано, что сигареты оставляют отпечатки пальцев в ДНК человека. Команда из Кембриджа обнаружила отпечатки пальцев, которые, по их мнению, могут быть вызваны повреждением слизистой оболочки пищевода в результате попадания на его стенки желудочной кислоты; одни и те же отпечатки пальцев можно было увидеть как в пищеводе Барретта, так и при раке пищевода, что позволяет предположить, что эти изменения происходят на очень ранней стадии процесса.
Даже в областях пищевода Барретта без рака исследователи обнаружили большое количество мутаций в их тканях – в среднем 12000 на человека (по сравнению со средним числом 18000 мутаций внутри рака). Многие из них, вероятно, были «случайными свидетелями», генетические мутации, которые произошли на этом пути, но на самом деле не были связаны с раком.
Исследователи обнаружили, что, по-видимому, наступил переломный момент, когда пациент переходит от большого количества отдельных мутаций, но без рака, к ситуации, когда большие фрагменты генетической информации передаются не только между генами, но и между хромосомами.
Соавтор доктор Кэрин Росс-Иннес добавляет: "Мы очень мало знаем о том, как вы переходите от предракового состояния к раку – особенно это касается рака пищевода. Пищевод Барретта и рак имеют много общих мутаций, но теперь мы на шаг ближе к пониманию того, какие важные мутации превращают это состояние в потенциально смертельную форму рака."