Журнал Биотехнологии. Теория и практика. 1, 2010 г

Подождите немного. Документ загружается.

21Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

Первоначальные исследования были

сфокусированы на функциональных

генах, и выявили ассоциации РМЖ с

многочисленными общими вариантами и

генами-кандидатами. Однако эксперименты

зачастую были слишком малы, а также

использовали слишком мягкие уровни

значимости, в результате приведя к непос-

ледовательности и отсутствию репли-

кативности полученных результатов. Боль-

шинство предполагаемых ассоциаций

показали ложноположительные результаты

(тип 1 ошибок) [23, 24]. Для увеличения

мощности и результативности исследований

и рационального выбора кандидатов

были сформированы большие группы

исследователей, колабораторов, которые

проводят ассоциативные исследования на

десятки тысяч образцов [25].

Появление подробных карт поли-

морфизмов, точечных замен нуклеотидов

(SNP) и доступных платформ геноти-

пирования позволило перейти к подходу

полного геномного ассоциативного иссле-

дования. С учетом неравновесия по

сцеплению, панель из нескольких сот тысяч

полиморфизмов может быть использована

в качестве метки для большинства

миллио нов простых вариантов генома.

Соответственно, в связи с несколькими

степенями тестирования геномное скани-

рование должно быть достаточной мощ-

ности, чтобы обеспечить обнаружение

истинных ассоциаций. Стадийный дизайн

эксперимента позволяет оптимизировать

статистическую значимость исследования

предлагаемой выборки и может быть

использован в настоящих текущих

исследованиях, так как расходы на

полногеномные исследования на SNP

панелях на сегодняшний день остаются

очень высокими.

Гены и варианты предрасполо-

женности к раку молочной железы

Факторы предрасположенности к

раку молочной железы, определенные на

сегодняшний день могут быть стратифи-

цированы по профилю риска на три

уровня: гены высокой пенетрантности,

гены промежуточной пенетрантности и

аллели низкой пенетрантности. Еще для

трех генов, связанных с синдромами, при

которых заболеваемость РМЖ повышена,

фактический риск остается неясным

(таблица 1).

Гены предрасположенности к раку

молочной железы высокой пенетрант-

ности

Мутации в трех генах предрас по-

ложенности к РМЖ высокой пене трант-

ности определяют больше чем в десять

раз относительный риск РМЖ. BRCA1 и

BRCA2 были выявлены на основе анализа

сцепления и позиционного клонирования.

TP53 считался правдоподобным геном

кандидатом и был определен как ген

высокого риска РМЖ посредством скри-

нинга мутаций в гене.

BRCA1 и BRCA2. Первый убеди-

тельный доклад о взаимосвязи рака

молочной железы с хромосомой 17q21

был опубликован в 1990 году [15]. В 1994

году позиционное клонирование выявило

причинный ген, названный BRCA1

[26]. Анализ сцепления и позиционное

клонирование позволили выявить и иден-

тифицировать ген BRCA2 в 1994 и 1995

годах, соответственно [16, 27]. BRCA1 и

BRCA2 играют важную роль в поддержании

стабильности генома путем запуска репа-

рации двухцепочечных разрывов ДНК. Гены

BRCA1 и BRCA2 являются супрессорными

генами с аутосомно-доминантным типом

наследования и высокой пенетрантностью

в пределах одной семьи. Оба гена BRCA1 и

BRCA2 являются большими генами: BRCA1

состоит из 22 экзонов, охватывает около

100 kb геномной ДНК, кодирует белок из

1863 аминокислот; а BRCA2 состоит из 27

экзонов, охватывает около 70 kb и кодирует

белок из 3418 аминокислот (рис. 1).

22 Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

Таблица 1

Суммарная характеристика генетических факторов предрасположенности

к раку молочной железы

Ген/

Локус

Относи-

тельный

риск

рМж

частота

носи

тель

ства*

Подтип

рМж

Другие

раки у

моно-

аллель ных

носителей

Синдромы

у биал-

лельных

носителей

Методы

идентификации

Высокая

пенетрант-

ность

BRCA1

>10 0,1% Базаль

ный (ER

(-)

Яичники Анализ сцепления

BRCA2

>10 0,1% Яичники,

простата

Анемия

Фанкони D1

Анализ сцепления

TP53

>10 редко Саркомы,

надпочеч-

ников, гол.

мозга

Секвенирование генов-

кандидатов

Не опреде-

ленная

пенетрант-

ность

PTEN

2-10 редко Щит.желе-

за, эндо-

мет рий

Анализ сцепления

STK11

2-10 редко ЖКТ Анализ сцепления

CDH1

2-10 редко лобу-

лярный

Желудок Анализ сцепления

Проме-

жуточная

пенет рант-

ность

ATM

2-3 0,4% Атаксия -

телеанги-

эктазия

Эпидемиологический,

Секвенирование генов-

кандидатов

CHEK2

2-3 0,4% Секвенирование генов-

кандидатов

BRIP1

2-3 0,1% Анемия

Фанкони J

Секвенирование генов-

кандидатов

PALB2

2-4 редко Анемия

Фанкони N

Секвенирование генов-

кандидатов

Низкая

пенетрант-

ность

10q26,

6q12,

2q35,

8q24,

5p12

1,08-1,26 24-50% ER (+)- Геномные

ассоциативные

исследования

11p15,

5q11

1,07-1,13 28-30% Геномные ассоциатив-

ные исследования

2q33 1,13 0.87 Ассоциативные

иссле дования генов-

кандидатов

Примечания: РМЖ — рак молочной железы;

* частота носительства мутантного/рискового аллеля - «редко» при частоте <0,1%

Оба гена повсеместно экспрес си-

рованы в организме человека, с самым

высоким уровнем в семенниках, яичниках

и вилочковой железе. Опухоли молочной

железы и яичников у носителей мутаций

в этих генах часто соотносятся с потерей

дикого типа хромосом 17q или 13q в

соответствии с геном супрессором опухоли

[28, 29].

23Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

Рис. 1. Схема генов BRCA1 BRCA2

Показаны функциональные домены,

количество и нумерация экзонов, осно во-

полагающие (founder) мутации в популя-

циях евреев Ашкенази и Исландии, неко-

торые данные, описанные в тексте.

Мутации в генах BRCA1 и BRCA2

BRCA1 и BRCA2 наиболее важные

гены предрасположенности к РМЖ в семьях

с высоким риском, идентификация мутаций

в этих генах является важным компонентом

лечения женщин с высоким риском развития

РМЖ. В базе данных по раку молочной

железы — The Breast Cancer Information

Core (BIC) (http://research.nhgri.nih.gov/

projects/bic) (на март 2010 г.) зафиксировано

12016 мутаций в гене BRCA1 и 11331 в гене

BRCA2, включающие мутации, ведущие к

преждевременному прекращению синтеза

белка (protein truncating mutations), мута-

ции, вызывающие сдвиг рамки считыва-

ния (frameshift mutations), инсерции и

делеции, миссенс, нонсенс мутации,

синони мичные полиморфизмы, мутации

сплайс сайтов, ведущие к делеции полного

экзона или части экзона, или инсерции

интронного сиквенса. Иногда встречаются

большие мутации перестройки - вставки

или делеции, удвоения более чем в 500

пар оснований. Такие мутации нельзя

определить с помощью секвенирования.

Для их обнаружения используют Protein

truncation analysis или Southern блоттинг.

Мутации распределены по всему гену без

определенных “mutation hot-spots”, что

требует полного секвенирования гена. В

последнее время было также выявлено,

большое количество аминокислотных за-

мен и синонимичных нуклеотидных за мен

в генах BRCA1 и BRCA2, которые явля-

ются безвредными. Некоторые миссенс

мутации, например, мутации, действующие

на остатки цистеина в кольцевом домене

гена BRCA1, влияют на функцию белка, и

сравнимы с мутациями, приводящими к

обрыву синтеза белка [3, 31].

Большинство BRCA1 и BRCA2 мутаций

встречаются редко, однако определенные

мутации в генах BRCA1 и BRCA2 были

отмечены многочисленное количество

раз. Анализ гаплотипов с использованием

маркеров генов показал, что в большинстве

случаев эти повторяющиеся мутации

происходят от одного основателя. Эти

мутации называются «founder mutation» -

основополагающие мутации. Такие мутации,

как правило, встречаются с высокой частотой

в определенных популяциях, и отсутствуют

в других местах, указывая, что большинство

мутаций, наблюдаемых сейчас, возникло

более нескольких сотен лет назад.

24 Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

Хотя BRCA1 и BRCA2 мутации редки

в большинстве популяций, мутации могут

быть более частыми, если популяция

возникла из относительно небольшого

населения - основателя. Наиболее харак-

терными примерами таких популяций

являются население Исландии и Еврейская

популяция Ашкенази. Три мутации обычно

встречаются в еврейской популяции Аш-

кенази: 185delAG и 5382insC в BRCA1 [32]

и 6174delT в BRCA2 [33]. Носители каждой

мутации имеют общий гаплотип. Эти три

мутации приходится почти на все BRCA1

и BRCA2 мутации, найденных в этой

группе населения, содействуя быстрому,

дешевому и более полному тестированию

мутаций. На основе анализа объединенных

данных пяти популяционных исследований,

мутации 185delAG и 6174delT у Ашкенази

встречаются с частотой около 1:100,

мутация 5382insC - примерно 1:400 [36].

Эти мутации присутствуют в примерно

30% случаев РМЖ, диагностированного

в возрасте до 40 лет [35-39], а в 40-60%

случаев заболевания раком яичника [40, 41].

Мутация BRCA2, 999del5 была оп ре-

делена в географически изолированной

популяции Исландии, и присутствует в

большинстве случаев рака молочной желе-

зы в семьях в этой группе населения [42,

43]. Примерно у 1 из 200 исландцев, как

полагают, находят 999del5 мутацию, значи-

тельно чаще, чем частота всех мутаций в

больших, более гетерогенных популяциях

[44, 45]. По оценкам, 999del5 мутация

встречается у около 8% женщин с раком

яичников и раком молочной железы,

достигнув 24% в случае рака молочной

железы, диагностированного в возрасте до

40 лет, и 38% мужчин, страдающих раком

молочной железы [43, 44].

Пенетрантность мутаций BRCA1 и

BRCA2

BRCA1 и BRCA2 гены предрас-

положенности к РМЖ высокой пене-

трантности. Оценки риска заболевания

раком вследствие мутаций в этих генах

варьируют в зависимости от количества

изученных случаев. Ранние исследования

многодетных «раковых» семей показали,

что риск РМЖ к 70 годам может достигать

87% [95% доверительный интервал (CI) =

72-95%] для BRCA1 и 84% (43-95%) BRCA2

для носителей мутации, хотя высокие

оценки были основаны на относительно

небольшом количестве семей [46, 47]. В

популяционных исследованиях случаев

РМЖ, не рандомизированных по семейному

анамнезу, риск меньше: 65% (51-75%) для

BRCA1 и 45% (33-54%) для BRCA2 [48].

Картина возрастного риска у носителей

мутации в гене BRCA2 напоминает

данные как у общего населения (только

выше). В отличие от этого, относительный

риск рака молочной железы значительно

повышен у носителей BRCA1 мутации до

40 лет и становится менее драматическим с

возрастом [48].

Анализ пенетрантности мутаций генов

BRCA1/2, полученный в результате мета-

анализа 22 популяционных исследований,

показаны на рисунке 2 [49]. Суммарный

риск РМЖ и РЯ ниже у носителей мутаций

BRCA1, чем у носителей мутаций в гене

BRCA2, с большей разницей для рака

яичников (39% против 11% к 70 годам).

Различия также более выражены при РМЖ

в раннем возрасте. Это обстоятельство

подтверждает факт, что частота BRCA1-

ассоциированного РМЖ увеличивается

резко на 3-4% в год в возрастной группе

40-49 лет, оставаясь потом постоянной,

в то время как картина роста BRCA2-

ассоциированного РМЖ сходна с таковой

в общей популяции (выше в 10 раз),

круто увеличивается к 50 годам, а затем

наблюдается постепенный рост. Риск РЯ у

носителей мутаций BRCA1 очень низкий

в возрасте до 40 лет, увеличиваясь потом

на 1-2% в год, в то время как риск РЯ у

носителей BRCA2 мутаций очень низкий до

50 лет и затем резко увеличивается.

Для сравнения на рисунке 3 показаны

уровни ожидаемой пенетрантности и риска,

полученных в результате двух больших

исследований групп колабораторов - Breast

25Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

Cancer Linkage Consortium в семьях с

высоким риском [50, 51]. Уровень рисков

несколько выше по сравнению с уровнем в

общей популяции (рис. 2), особенно в отно-

шении риска РМЖ у носителей мутаций в

гене BRCA2. Различия в рисках свиде тель-

ствуют о дополнительных семейных факто-

рах, модифицирующих риски у носителей.

Рис. 2. Оценка пенетрантности мутаций BRCA1 и BRCA2 в отношении рМж и ря по результатам

мета-анализа 22 популяционных исследований [49].

Изменения в широком диапазоне

факторов образа жизни, включая диету,

физические упражнения, репродуктивные

факторы, такие как возраст при первой

беременности, размер семьи, грудное

вскарм ливание, применение оральных кон-

трацеп тивов, или других факторов окру-

жающей среды, могут быть также дополни-

тельными предрасполагающими факторами

риска.

Приведенные выше оценки предпо-

лагают, что все мутации обеспечивают

одинаковый риск рака. Хотя большинство

из них патогенные мутации, приводящие

к обрыву синтеза белков, некоторые белки

по-прежнему экспрессируют в большинстве

случаев, и есть основания полагать, что ген-

ные продукты, усеченные в различной сте-

пени, могут определять различные степени

риска рака. Существует ряд доказательств,

что мутации BRCA1 центральной части гена

(2401-4191 нуклеотидов) определяют более

низкий риск РМЖ по сравнению с другими

мутациями, тогда как мутации в 3’-конце

определяют низкий риск развития рака

яичников (рис. 1) [52, 53]. Для BRCA2 гена

мутации в центральном регионе относятся

к “Кластерному Региону Рака яичников”

(Ovarian Cancer Cluster region- OCCR; 3035-

6629 нуклеотидов, рис. 1) и связаны с более

низким риском развития РМЖ и высоким

риском РЯ, чем другие BRCA2 мутации

[54, 55]. Эта связь может быть объяснена

тем фактом, что OCCR совпадает с RAD51

связывающим доменом гена BRCA2.

Рис. 3. Оценка пенетрантности мутаций BRCA1 и BRCA2 в отношении рМж и ря в семьях с

высоким риском [50, 51].

26 Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

Относительный риск развития рака

молочной железы у мужчин определяется

обоими генами, особенно BRCA2. У

носителей мутации BRCA2 был также про-

демонстрирован повышенный риск раз-

вития рака простаты, особенно у муж чин

в возрасте до 65 лет [56, 57]. Малые экс-

цессы ряда других видов онкологических

заболеваний были отмечены у моно ал-

лельных (гетерозиготных) носителей

BRCA1 и BRCA2 мутаций, такие как рак

под желудочной железы, рак простаты, коло-

ректальный рак. Но необходимо про ведение

более крупных исследований для уточнения,

действительно ли эти результаты отражают

повышенные риски этих раков [56, 57].

Патология BRCA-ассоциированных

опухолей

Морфология опухолей молочной же-

лезы у носителей мутаций BRCA1 значи-

тельно отличается от таковой картины у

не-носителей мутаций. Многочисленные

исследования продемонстрировали, что

BRCA1–ассоциированная опухоль, как

правило, высокой степени (grade 3 по

гистологической классификации Bloom-

Richardson), имеет высокий уровень ми-

тозов, инвазивная протоковая карцинома,

характеризующаяся тройным негативным

фенотипом: негативная окраска на ER

(рецептор эстрогена), PR (рецепторов

прогестерона) и HER2 (ERBB2) [58-60].

Эти опухоли также часто положительно

окрашиваются базальными кератинами

(CK5/6, cyclin E1, cyclinA), характерно

экспрессируемыми в нормальном базаль-

ном миоэпителии молочной железы. Этот

«базальный» фенотип является отличи-

тельным и в основном включает в себя

предыдущее гистологическое описание

BRCA1 опухолей как медуллярный рак

[61, 62]. Клинико-патологическая картина

опухоли у носителей мутаций BRCA1

предполагает худший прогноз заболевания.

Не были описаны явные отличительные

особенности гистопатологической картины

для BRCA2 опухолей. Иммуногис тохи-

мическая картина - ER, PR одинакова как у

неносителей мутаций в гене BRCA2.

Гены предрасположенности к раку

молочной железы неопределенной пе-

нетрантности

В настоящее время очевидно, что с

увеличением риска рака молочной железы

связаны три синдрома, но величина

связанного с этим риска для каждого

остается неопределенной: Cowden синдром

(в результате мутации в гене PTEN), Peutz-

Jeghers синдром (вызванный мутациями в

гене STK11), и синдром Наследственного

диффузного рака желудка (вызванных

мутациями в гене CDH1).

Гены предрасположенности к раку

молочной железы промежуточной пене-

трантности

С помощью скрининга мутаций были

выявлены четыре гена предрасположенности

к раку молочной железы промежуточной

пенетрантности: CHEK2, ATM, BRIP1

и PALB2. Мутации в этих генах редки и

определяют относительный риск развития

рака молочной железы 2-4. RAD50 также

может быть геном предрасположенности

к раку молочной железы промежуточной

пенетрантности, но убедительные ре-

зультаты на сегодняшний день относятся

лишь к основополагающей (founder) мута-

ции, обнаруженной у финской популя ции.

Редкость мутаций и скромные ассоции-

рованные с ними риски таковы, что

объясняется низкий риск мутаций в этих

генах. Вместе они составляют примерно

2,3% от всех семейных рисков [63].

аллели предрасположенности к раку

молочной железы низкой пенетрантности

В настоящее время существуют убе-

дительные доказательства ассоциации вось-

ми общих аллелей с развитием РМЖ, отно-

сительный риск развития РМЖ для каждой

аллели <1,5. Несинонимичный вариант

27Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

CASP8 был идентифицирован путем изу-

чения генов-кандидатов в консорциуме 14

исследований, сравнивших 17109 случаев

РМЖ и 16423 контрольных [64]. Семь

других вариантов были обнаружены в

трех последних геномных ассоциативных

исследованиях (табл. 2).

Эти аллели обнаруживаются с высокой

частотой среди популяции в целом,

определяемый ими риск рака молочной

железы (этиологическая фракция) срав-

нительно высок (13-16% для аллелей

сильного эффекта) [65, 66]. Однако эти

цифры представляют собой лишь долю

РМЖ в случаях, в которых определенный

вариант сыграл некоторую причинную роль

в развитии заболевания. Ассоциированный

риск низкий и предполагается, что для пяти

локусов приходится 3,6% от семейного

риска возникновения РМЖ в европейских

популяциях [67].

Взаимодействие между факторами

предрасположенности к раку молочной

железы

Взаимодействие является важным

аспектом расчета рисков, особенно в

семейных кластерах заболевания, в

которых активны множественные факторы

предрасположенности. Комбинированный

риск двух факторов сильно зависит от

характера взаимодействия между ними.

Типичные модели предполагают, что

они могут действовать самостоятельно

и мультипликативно (в соответствии с

условиями множественного регрессионного

анализа). Истинное положение дел может

быть более сложными и представляет собой

смесь мультипликативных, аддитивных,

антагонистических, синергических, и/или

сложных промежуточных взаимодействий.

Изучение совместного появления факторов

генетической предрасположенности про-

явления ген-генных взаимодействий ста-

новится все более жизнеспособным с

определением общих аллелей пред распо-

ложенности. Предварительные ана лизы пол-

ных геномных исследований показывают,

что аллели риска низкой пенетрантности

множественно взаимо действуют между

собой [66, 67].

Ясность во взаимодействиях генов и

окружающей среды еще более ограничена.

Признанные экологические факторы риска

развития РМЖ в популяции в целом хорошо

известны и в основном связаны с воздей-

стви ем эстрогена. Эндогенные эстроген-

зави си мые факторы риска включают сроки

менстру ации и менопаузы, многоплодная

бере менность, возраст при рождении пер-

вого живого ребенка и кормление грудью,

в то время как внешние факторы включают

назначение противозачаточных средств и

гормональной терапии [68-70]. Проведение

хорошо продуманных и информативных

исследований взаимодействия гена и

окружающей среды становится возможным

на основе сотрудничества и позволяет

неза висимо изучить последствия мутаций

BRCA1 и BRCA2. Значительные изменения

риска развития РМЖ у носителей мутаций

BRCA1 и BRCA2 было продемонстрировано

в зависимости от применения оральных

контрацептивов, возраста первой бере-

мен ности, а также многоплодной бере-

менности, в то время как существенного

влияния на риск не продемонстрировал

возраст при менархе, возраст естественной

менопаузы, отсутствие беременностей и

кормления грудью [71-73]. Эти наблюдения

требуют дальнейших исследований и

подтверждения в перспективных иссле-

дованиях. Необходимо проведение других

крупных исследований для изучения

взаимодействия генов и окружающей

среды для определения генетических

факторов предрасположенности низкой

пенетрантности.

Определение новых факторов гене-

тической предрасположенности к раку

молочной железы

Существует четкий разрыв в рис ках,

связанных с тремя категориями факторов

предрасположенности к РМЖ, опре де лен-

ных на сегодняшний день: гены высокой

28 Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

пенетрантности определяют >10-кратный

риск возникновения болезни, известные

гены промежуточной пенетрантности - в 2-4

раза, аллели риска низкой пенетрантности

- <1,5 раза. Более 70% генетической пред-

рас положенности к РМЖ остается не-

выяс ненным на сегодняшний момент, и

в дальнейшем могут возникнуть новые

категории факторов генетической предрас-

положенности.

Применение в клинике (опыт

зарубежных стран)

Оценка риска и управление

Оценка риска является в настоящее

время первичным клиническим приме-

нением знаний о генетических факторах,

предрасполагающих к развитию РМЖ.

Постоянное совершенствование методов

клинической оценки риска является

необходимым для лиц с истинно высоким

риском развития заболевания для того,

чтобы они могли воспользоваться дос-

тижениями методов наблюдения и про-

филактических мероприятий. Прогресс в

понимании полигенной основы РМЖ может

иметь различное воздействие на три группы

населения: семьи с мутациями в генах

BRCA1 или BRCA2, другие семьи с РМЖ, и

общее население.

Оценка риска в BRCA-положи-

тельных семьях с рМж

Обнаружение в семье мутации в

генах BRCA1 или BRCA2 предоставляет

относительную ясность в оценке рисков.

Не болеющие женщины с высоким

риском развития РМЖ из-за семейной

предрасположенности, может пройти

профилактическое тестирование с целью

определения мутаций высокого риска. Для

носителей мутаций могут быть предложены

снижающее риск профилактическое хирур-

гическое вмешательство и/или интен-

сивное наблюдение. Однако иссле дования

показали значительные различия в пене-

трантности мутаций BRCA1 и BRCA2

(см. выше), и это вызывает вопросы,

касающиеся соответствующей оценки

риска для клинического использования.

Некоторые из этих очевидных различий

в пенетрантности между семьями могут

быть результатом наличия различных

допол нительных вариантов низкой пене-

трантности; примерами могут быть недавно

обнаруженные SNP в RAD51, FGFR2, и 5q

[28, 74]. Таким образом, одним из ранних

клинических приложений аллелей низкой

пенетрантности (полиморфизмов) может

быть предложение индивидуального уточ-

нения риска для BRCA1 и BRCA2 носителей

мутации.

Оценка риска в BRCA-негативных

семьях с рМж

В большинстве семей с РМЖ не

выявляются мутации в генах BRCA1

или BRCA2. Клиническая оценка риска

РМЖ в таких семьях в настоящее время

базируется эмпирически на изучении

семейной истории рака. Для здоровых лиц

из этих семей было бы полезно проводить

более дискриминирующее определение

факторов риска для выявления физических

лиц высокого риска развития РМЖ,

которым было бы оправдано радикальное

профилактическое хирургическое вме-

шательство, а также лиц с низким риском,

которых можно было бы избавить от

беспокойства и вмешательства. Остается

неясным, можно ли генотипированием

многочисленных генетических факторов

предрасположенности определить риск.

Оценка риска в общей популяции

При отсутствии семейного предрас-

положения к РМЖ генотипирование явля-

ется единственным средством выявления

лиц с генетическим риском. Дискриминация

риска может быть осуществлена гено-

типированием на популяционном уровне

общих вариантов низкой пенетрантности,

что зависит от двух факторов. Во-первых,

29Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

реальные масштабы варьирования риска

РМЖ населения (в настоящее время неясно),

а во-вторых, от доли вариантов риска,

которые доступны для генотипирования

[10, 11, 75]. Хотя материально-технических,

этических, социальных и экономических

соображений много, в принципе, кажется

правдоподобным, что среди населения

гено типирование может в конечном итоге

быть использовано для стратификации

риска РМЖ и снижения заболеваемости.

Наблюдение, первичная антиэстрогеновая

хи миопрофилактика, профилактические опе-

рации, и другие новые меры могут быть соот-

ветствующими мерами для лиц высо кого

риска. Лица с низким риском практически не

тре буют дополнительного вмешательства.

Целевая терапия

Понимание биологических механиз-

мов и функций основных генов пред-

расположенности к РМЖ предлагает зах-

ватывающие возможности для новых

мето дов лечения. Проводятся многочис-

ленные исследования по изучению роли

BRCA1 и BRCA2 в репарации ДНК и

результирующей чувствительности BRCA1

и BRCA2-дефицитных клеток к аген-

там, воздействующим на ДНК, в кото-

рых носители мутаций лечатся с помощью

препаратов, содержащих платину. Насле-

дуемый дефект репарации ДНК в BRCA-

дефицитных клетках дает также обосно-

вание для дальнейших терапевти ческих

подходов. Поли (АДФ-рибоза)-полиме раза

(PARP) является ферментом, участвую-

щим в репарации посредством вырезании

нуклеотидного основания. Инги биро-

вание PARP приводит к повышению ДНК

повреждений, что требует запуска гомоло-

гич ной рекомбинации, регулируемой генами

BRCA1 и BRCA2. При неполноценном

белке BRCA1 или BRCA2 клетки глубоко

чувствительны к ингибированию PARP, что

приводит к остановке клеточного цикла,

хромосомной нестабильности и гибели

клеток. Таким образом, у носителей мутаций

ингибиторы PARP являются синтетически

смертоносными для опухолевых клеток, но

не являются токсичными для нормальных

гетерозиготных клеток. Исследования про-

водятся также для выяснения воп роса,

вызывают ли ингибиторы PARP анало-

гичный эффект у людей с базальной опу-

холью аналогичные происходящим у носи-

телей мутаций BRCA1 и/или у лиц с раками,

связанных с дефектами других белков

репарации ДНК [76, 77]. Понимание моле-

кулярных основ риска развития рака, связан-

ного с низко пенетрантными аллелями,

находится в зачаточном состоянии. Однако

такое понимание может предложить новые

возможности для лечения. Например, если

определенные аллели риска опухолей

предрасполагают к развитию опухоли через

регуляцию онкогенов, таких как FGFR2 и/

или MYC, эти гены могут представлять

собой потенциальные новые объекты для

терапевтических вмешательств.

Заключение

Хотя последние достижения привели

к выявлению новых групп генетических

факторов предрасположенности к раку

молочной железы, более 70% генетической

предрасположенности к раку молочной

железы остается невыясненной. Технологии

развиваются очень быстро, что может

позволить нам определить многие другие

факторы предрасположенности как в

рамках описанных классов, так и другие

профили риска заболеваний. Выявление

новых факторов предрасположенности

предлагает новые возможности и задачи,

но также важно настойчивое разъяснение

и описание известных генетических

факторов риска. Это особенно важно, если

мы хотим использовать стратификацию

риска в клинике для оптимального выбора

лечения и проведения профилактических

мероприятий.

резюмирующие пункты

1. Для выявления генетических фак-

торов предрасположенности к раку молоч-

30 Биотехнология. Теория и практика. №1 2010

ной железы было использовано несколько

стратегий исследования.

2. Анализ сцепления был успешным в

картировании высоко пенетрантных генов,

таких как BRCA1 и BRCA2.

3. Скрининг мутаций в генах-кандида-

тах был использован для идентификации

генов CHEK2, АТМ, BRIP1 и PALB2, мута-

ции в которых являются редкими и опереде-

ляют промежуточную пенетрантность рака

молочной железы.

4. Геномные ассоциативные исследо-

вания выявили ряд аллелей низкой пене-

трантности.

5. Более 70% случаев гене тической

пред расположенности к раку молочной

желе зы остаются невыясненными.

6. Выдающейся предраспо ложенность

может быть полигенной и может включать

несколько общих аллелей низкой пене-

трантности аллелей и редкие аллели низкой

пенетрантности.

7. Тестирование мутаций BRCA1 и

BRCA2 позволяет выявить лиц, подвер-

гающихся повышенному риску рака молоч-

ной железы, которым могут быть предложе-

ны мероприятия по снижению рисков.

8. Разрабатывается целевая те рапия с

учетом знаний о биологических функциях

BRCA1 и BRCA2.

Будущие вопросы

1. Необходимы дальнейшие геном-

ные ассоциативные исследования для

определения общих вариантов предрас-

положенности к раку молочной железы.

2. Секвенирование генома позволит

обнаружить многочисленные редкие вари-

анты, некоторые из которых могут пред-

располагать к развитию рака молочной

железы.

3. Для понимания того, как новые

варианты приводят к увеличению риска

развития рака молочной железы, могут

потребоваться новые стратегии иссле-

дований.

4. Количественная оценка ген-генных

взаимодействий и ген-факторы окружающей

среды взаимодействий, которые могут быть

гетерогенными, может быть использована

для улучшения оценки риска.

5. Разумное применение знаний гене-

тических факторов предраспо ложен ности

к раку молочной железы, таких как BRCA1

и BRCA2 и других, в клинике может быть

полезным в оценке рисков, прогнозировании,

оптимизации лечения и разработке новых

методов лечения.

Литературa

1. Broca P. 1866. Traitґe des Tumeurs. Paris: Asselin.

2. Le Dran H. 1757. Memoire avec un precis de plusieurs observations sur le cancer. Mem. Acad. R.

Chir.

3. Hopper J.L., Carlin J.B. 1992. Familial aggregation of a disease consequent upon correlation between

relatives in a risk factor measured on a continuous scale. Am. J. Epidem. 136:1138–47.

4. Lichtenstein P., Holm N.V., Verkasalo P.K., Iliadou A., Kaprio J., et al. 2000. Environmental and

heritable factors in the causation of cancer–analyses of cohorts of twins from Sweden, Denmark, and

Finland. N. Engl. J. Med. 343:78–85.

5. Peto J., Mack T.M. 2000. High constant incidence in twins and other relatives of women with breast

cancer. Nat. Genet. 26:411–14.

6. Bishop D.T., Cannon-Albright L., McLellan T., Gardner E.J., Skolnick M.H. 1988. Segregation and

linkage analysis of nine Utah breast cancer pedigrees. Genet. Epidemiol. 5:151–69.

7. Claus E.B., Risch N., Thompson W.D. 1991. Genetic analysis of breast cancer in the cancer and

steroid hormone study. Am. J. Hum. Genet. 48:232–42.

8. Iselius L., Slack J., Littler M., Morton N.E. 1991. Genetic epidemiology of breast cancer in Britain.

Ann. Hum. Genet. 55:151–59.

9. Williams W.R., Anderson D.E. 1984. Genetic epidemiology of breast cancer: segregation analysis of

200 Danish pedigrees. Genet. Epidemiol. 1:7–20.