Опубликованный сегодня в Интернете в журнале Nature документ, написанный более чем 200 членами Международного консорциума по геному рака (ICGC), описывает начало Дивного нового мира, новой эры персонализированной медицины для больных раком.
Консорциум, созданный в 2008 году, объединяет ведущих исследователей рака со всего мира, которые вместе работают над каталогом генетических изменений 50 наиболее распространенных видов рака – 500 геномов от каждого типа рака – и размещают результаты в свободном доступе в Интернете.
"Учитывая огромный потенциал относительно недорогого секвенирования генома для выявления клинически полезной информации, мы ожидаем, что в не столь отдаленном будущем частичные или полные геномы рака будут регулярно секвенироваться в рамках клинической оценки больных раком," говорят авторы в газете.
Их заявление довольно сдержанное, учитывая ошеломляющие масштабы прогресса, достигнутого за последние пару десятилетий. Первый проект генома человека, в котором было секвенировано полдюжины человек, стоил 1.5 миллиардов долларов и потребовалось 15 лет. Такой же объем данных теперь можно обработать за неделю за небольшую часть затрат.
"Это уже революционизирует то, как мы проводим исследования рака," сказал профессор Эндрю Бианкин, член группы авторов статьи Nature, исследователь Сиднейского института медицинских исследований Гарвана, хирург Сиднейской больницы Бэнкстаун и соруководитель Австралийской инициативы по геному рака поджелудочной железы, австралийского проектного подразделения ICGC.
"В прошлом проблема заключалась в том, чтобы генерировать информацию. Теперь задача состоит в том, чтобы управлять объемом, который создается ежедневно, – находить способы интерпретировать, тестировать и применять его надлежащим образом."
"Консорциум предоставляет мировому исследовательскому сообществу наилучший инструмент исследования – как выбрать следующее клиническое испытание. Секвенирование всего генома позволяет нам точно определить молекулярные аберрации каждой опухоли. Понимание аберраций позволяет бороться с ними с помощью лекарств."
"Например, вы можете обнаружить, что аберрации при подтипе рака толстой кишки такие же, как аберрации при подтипе меланомы. В этом случае лечение, которое работает при раке толстой кишки, может быть подходящим для меланомы. Так что вы бы продолжили и протестировали его."
"Проблема, с которой мы сталкиваемся, – это сложность рака. Нет двух одинаковых опухолей, даже в пределах одного и того же типа рака. Они могут выглядеть одинаково под микроскопом, но их молекулярные аберрации сильно различаются."
"Когда мы лечим рак, мы даем человеку лекарство, которое, скорее всего, подействует – в пределах наших нынешних представлений. Препарат может не работать для этого человека, даже если он работает для большинства пациентов с таким же видом рака. Если лечение не помогает, мы переходим к лечению второй линии, которое также может потерпеть неудачу. К тому времени, когда мы доберемся до лечения, которое действительно будет работать, оно может стать третьим или четвертым по очереди, и рак может продвинуться вперед. В случае рака поджелудочной железы пациент, вероятно, умер."
"Интернет-банки данных консорциума помогут нам лечить определенные виды рака с помощью специальных методов лечения. Более того, эта информация поможет нам понять, почему одни методы лечения работают, а другие нет, а затем разработать более эффективные лекарства, направленные на устранение неисправных элементов или механизмов."
"Первое, что мы можем сделать, это сорвать низко висящие плоды – вещи, не обнаруженные старыми технологиями. Например, если существующая терапия нацелена на молекулярные аберрации при одном типе рака, но ее эффекты не были исследованы при других типах рака, теперь у нас есть быстрый способ определить, какой из неизученных видов рака является вероятной новой мишенью."
"Ингибиторы B-RAFF – хороший пример лекарственного средства, перспективного для лечения некоторых видов меланомы. Если бы вы протестировали препарат с 50 другими видами рака, это могло бы занять 50 лет, используя старые методы и технологии."
"Если вы подойдете к проблеме с помощью новых технологий, вы можете быстро сопоставить лекарство с молекулярными аберрациями при определенных раковых опухолях и сократить период испытаний до нескольких месяцев."
Группы проектов поджелудочной железы Австралии и Канады будут одними из первых, кто разместит первоначальные данные в Интернете, наряду с Великобританией (рак груди), Китаем (рак желудка) и Японией (рак печени). Публикация данных и доступ в Интернет приурочены к публикации статьи Nature.
Будут разные уровни доступа с этическими руководящими принципами и управлением, чтобы регулировать, кто что может видеть. Широкая публика сможет видеть общие резюме, а члены исследовательского сообщества смогут запросить подробные отчеты в зависимости от своих потребностей.
Секвенирование рака поджелудочной железы в Австралии будет проводиться профессором Шоном Гриммондом из Института молекулярной биологии Университета Квинсленда в Брисбене, соруководителем австралийской группы с профессором Бианкином.
"Мы только что выполнили несколько последовательностей – и уже точно знаем, что настоящий рак существенно отличается от клеточных линий, которые мы использовали в лаборатории," сказал Бьянкин.
"Мы предполагали об этом в прошлом, но наличие доказательств, подтверждающих разницу, очень интересно. С самого начала мы знаем все, что нужно знать об опухоли одного человека на геномном, транскриптомном и эпигеномном уровнях. Возможно, мы этого не понимаем, но у нас есть данные."
Хотя это не описано в статье, группа Бианкина использует мышей в качестве хозяина срезов опухоли поджелудочной железы человека, эффективно проводя псевдоклинические испытания на животных.
"Замечательно, что у нас есть информация о секвенировании, поскольку она позволяет нам проводить эти параллельные испытания на мышах на людях, тестируя ряд лекарств против конкретных молекулярных мишеней, которые, как мы знаем, существуют в опухоли. Это экономит десятилетия, проводя настоящие клинические испытания на людях."
"Хотя в прошлом исследователи применяли ксенотрансплантаты к мышам, у них не было ресурсов или информации, чтобы проводить тесты так быстро или систематически, как сейчас."
Австралия вносит существенный вклад в Международный консорциум по геному рака, борясь с раком поджелудочной железы, одним из самых смертоносных видов рака и четвертой по частоте причиной смерти от рака. Австралийскую команду возглавляют профессор Шон Гриммонд из Института молекулярной биологии Квинслендского университета в Брисбене и профессор Эндрю Бианкин из Института медицинских исследований Гарвана в Сиднее. Он также включает совместный вклад Института медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл в Мельбурне, Университета Джонса Хопкинса в Мэриленде, Института онкологических исследований Онтарио и Калифорнийского университета в Сан-Франциско.