Эпигенетика рака в клинической практике

В начале 1980-х годов были обнаружены первые изменения в ДНК, связанные с химической модификацией, называемой метилированием, затем в середине 1990-х годов были обнаружены первые гены-супрессоры опухолей, инактивированные этими модификациями генетического материала. 

   В начале 2000-х годов были впервые использованы эти измененные метки в качестве биомаркеров раковых заболеваний, а также впервые применены лекарственные препараты против них.
Параллельно были обнаружены первые химические модификации в белках, называемых гистонами, вокруг которых ДНК обвивается, как жемчужное ожерелье. Все эти "украшения" ДНК и ее регуляторных белков и составляют область эпигенетики. 

   Манель Эстеллер и Вероника Давалос, научные сотрудники Научно-исследовательского института лейкемии имени Хосепа Каррераса, в своей новой статье описывают влияние эпигенетики на лечение рака и то, как она стала важнейшим инструментом для улучшения ранней диагностики, прогнозирования развития заболевания и мишенью для новых методов лечения. В своей статье, опубликованной в журнале CA: A Cancer Journal for Clinicians, авторы объясняют ее влияние на клиническое ведение онкологических больных.

   "Эпигенетика прошла путь от чисто фундаментальных исследований, направленных на изучение того, как контролируется экспрессия генов, до инструмента, позволяющего улучшить раннюю диагностику, предсказать развитие заболевания и стать мишенью для новых методов лечения", - говорит Эстеллер и добавляет: "Одним из наиболее выдающихся аспектов ее клинического применения является использование в жидкостной биопсии, а также помощь в классификации типов опухолей, например, для правильной диагностики типов опухолей, происходящих из мозга, скелетных мышц, суставов, костей или неизвестного происхождения. Но, помимо этого аспекта, профили метилирования ДНК одобрены для определения эффективности лечения при опухолях мозга и других опухолевых патологиях."

   Возможно, одним из наиболее привлекательных аспектов для медицинского онколога является использование эпигенетических препаратов для лечения рака. В настоящее время существует девять препаратов против различных эпигенетических маркеров (метилирование ДНК, метилирование и ацетилирование гистонов), одобренных для клинического применения при различных видах лейкемии, лимфомы и заболеваний крови, а также опухолей мягких тканей. По словам Эстеллера, "эти препараты обычно очень хорошо переносятся пациентами и не просто убивают опухолевую клетку, а останавливают ее рост, как если бы это был укрощенный зверь".

   Эпигенетические препараты - это клиническая реальность, и они уже приносят пользу пациентам, но исследования продолжаются, и в настоящее время на разных стадиях клинических испытаний находится совершенно новое поколение эпигенетических препаратов, которые, самостоятельно или в сочетании с иммунотерапией, могут положительно повлиять на состояние многих пациентов.

Veronica Davalos, Manel Esteller. Эпигенетика рака в клинической практике (аннотация).

   Развитие рака обусловлено накоплением изменений, влияющих на структуру и функцию генома. В то время как генетические изменения нарушают последовательность ДНК, эпигенетические изменения способствуют приобретению характерных опухолевых способностей путем регулирования программ экспрессии генов, способствующих опухолеобразованию. Сдвиги в метилировании ДНК и маркировке гистонов, двух основных эпигенетических модификациях, организуют прогрессию опухоли и метастазирование. Эти специфические для рака события были использованы в качестве полезных инструментов для диагностики, мониторинга и выбора лечения, чтобы помочь в принятии клинических решений. Более того, обратимость эпигенетических модификаций, в отличие от необратимости генетических изменений, сделала эпигенетический механизм привлекательной мишенью для разработки лекарств. 

   В данном обзоре обобщены наиболее передовые методы применения эпигенетических биомаркеров и эпигенетических препаратов в клинических условиях, выделены коммерчески доступные анализы на основе метилирования ДНК и эпигенетические препараты, уже одобренные Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США.