УДК: 614.2+575.191-616.1-006
ВОЗМОЖНОСТИ БИОТЕХНОЛОГИИ В ОЦЕНКЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К РАЗВИТИЮ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Акильжанова А.Р., Жакупова А.С., Нуркина Ж.Н., Раманкулов Е.М.
РГП «Национальный центр биотехнологии Республики Казахстан» КН МОН РК, Астана, Казахстан, [email protected]
Исследования в области биологической химии, молекулярной биологии и генетики открывают новые возможности диагностики, прогнозирования и лечения рака молочной железы (РМЖ), основанные на генетической характеристике каждой опухоли. В основе онкопатологии лежит комплексное взаимодействие множества генетических факторов, многие из которых еще пока недостаточно хорошо охарактеризованы. Принято считать, что генетический вклад в патогенез мультифакториальных заболеваний, к которым относится и РМЖ, является результатом суммирования множества некритичных изменений в каскадах генов, ответственных за метаболизм различных соединений или генах иммунного ответа. Так, неблагоприятное сочетание генов, кодирующих «быстрые»
и «медленные» варианты белков системы детоксикации (цитохромы P450 и глутатионтрансферазы) может приводить к повышению риска развития онкологических заболеваний в несколько раз. В 1990 г. был выявлен первый наследственный ген BRCA1 по РМЖ, а в 1995 – BRCA2. Гены BRCA1 и BRCA2 были впервые идентифицированы как гены, врожденные мутации которых ассоциированы с наследственными формами РМЖ. У носителей мутаций одного из аллелей гена BRCA1 риск развития в течение жизни РМЖ составляет около 85%. В отличие от спонтанных форм РМЖ уверенный прогноз заболевания у женщин из отягощенных семей может быть сделан задолго до возникновения заболевания. Анализ мутаций в генах-предрасположенности может быть проведѐн в любом возрасте, позволяя выявлять в генетически отягощенных семьях лиц, у которых с очень высокой вероятностью в течение жизни возникнет злокачественное новообразование. Это создало принципиально новую ситуацию для профилактики онкозаболеваний - необходимость выделять группы с очень высоким риском заболевания, проводить для этой группы более частые и как можно более тщательные медицинские осмотры, выработать какие-то специфические рекомендации по образу жизни и приѐму медикаментов. К сожалению, в течение долгих лет, наследственный компонент в возникновении онкозаболеваний практически не принимался во внимание в большинстве онкологических диспансеров, данные о семейном группировании онкозаболеваний крайне ограничены.
Исследование полиморфизма гена метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) имеет прогностическое значение и позволяет определить риск развития онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, а также дефектов внутриутробного развития во время беременности из-за нарушения обмена фолиевой и кислоты и гипергомоцистеинемии, оценить вероятность патологии у потомства. Показана ассоциация одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP) в гене фермента фолатного метаболизма MTHFR с риском развития РМЖ.
Большое количество мутаций генов BRCA1/2 зарегистрировано в международной базе данных (BIC database) и ассоциировано с развитием РМЖ. Спектр мутаций генов BRCA1/2 охарактеризован не полностью, нет «mutational hot spot», мутации распределены по всему гену. Частота и тип мутаций варьируют широко, показывая различное географическое, и этническое распределение. К настоящему времени работ по изучению частоты, распространения таких мутаций среди казахстанской популяции женщин в литературе не встречалось. В Национальной научной лаборатории биотехнологии НЦБ проводится работа по изучению характера, частоты и распределения мутаций генов BRCA1/2 , а также полиморфизмов гена MTHFR у женщин c раком молочной железы и определение
генетического риска в зависимости от генотипов данных и других генов во взаимосвязи с другими факторами риска заболевания. В данной работе целью исследования было определить частоту и распространение мутации генов BRCA1 и BRCA2 и полиморфизмов гена MTHFR у женщин с раком молочной железы в Казахстане.
Материлы и методы. В исследование были включены 156 женщин с гистологически верифицированным раком молочной железы, прооперированных в Онкологических Центрах г. Семей и г. Астаны. Контрольную группу составили 112 практически здоровых женщин, не имеющих рак какой-либо локализации, сопоставимых по возрасту. Все участники исследования дали письменное согласие на участие в исследовании и предоставление образцов крови. Геномную ДНК выделяли из цельной крови с помощью Wizard®Genomic DNA Purification kit, (Promega) согласно протоколу изготовителя. Для ПЦР амплификации всех экзонов генов BRCA1/2 , а также полиморфизма гена MTHFR 677C> T (rs1801133) были разработаны праймеры с использованием программы дизайна праймеров Primer3 (v.0.4.0). ПЦР реакция проводилась на «PTC-0240 DNA EngineTetrad2 Cycler» (BioRad, USA). Сиквенирование ДНК проводилось на ABI PRISM 3130xl Genetic Analyzer (Applied Biosystems, Foster city, CA, USA) с использованием для сиквенс реакций BigDye Terminator v3.1 Cycle sequencing Kit (Applied Biosystems, USA). Для статистического анализа использовали программу SPSS 16.0 (JAPAN).
Результаты. Возраст женщин с РМЖ варьировал от 35 лет до 78 лет, 18 женщин были в возрасте 45 лет и моложе. У 12 женщин был отягощенный семейный анамнез (наличие РМЖ или рака яичников среди родственников). Для первичного анализа мутаций были отобраны экзоны генов BRCA1/2, в которых наиболее часто встречаются мутации. Экзон 11 составляет 60% кодирующей поверхности гена BRCA1. Обнаружено четыре миссенс мутации - c.1067A> G (Q356R), c.2612C> T (P871L), c.3113A> G (E1038G), c.3348A> G (K1183R), два синонимичных полиморфизма - Ser694Ser и Leu771Leu в экзоне 11 гена BRCA1. В гене BRCA2 выявлено восемь миссенс мутаций и девять синонимичных полиморфизма. Не выявлено статистически достоверной разницы по частоте миссенс мутаций c.2612C>T (P871L) и c.3113A>G (E1038G) в группе больных по сравнению с группой контроля – 57.8% и 48.2%, 56.6% и 47.3% соответственно, за исключением c.3348A>G (K1183R), частота которой была значительно выше у женщин с РМЖ (59.0% vs 45.5%, p<0.05). Оба синонимичных полиморфизма Ser694Ser и Leu771Leu обнаружены с одинаковой частотой в группе больных 54.2% и группе контроля 42.8%.
Частота генотипов C677T/MTHFR у больных РМЖ составила 58,7% для СС, 33,3%
для СТ, и 8,0% для ТТ , в контрольной группе 46,2% для СС, 47,2% для СТ, и 6,6% для ТТ.
Аллель ТТ C677T/MTHFR была связана с повышенным риском рака молочной железы у женщин в постменопаузе (более 55 лет [OR, 1,34; 95% CI, 1.01-1.76]. Выявлено взаимодействие между аллелем Т и возрастом к моменту развития заболевания (р =0,03).
Это исследование показывает, что существует определенная взаимосвязь между возрастом возникновения РМЖ и минорной аллелью MTHFR 677C> T. Результаты нашего недавнего исследования показали, что полиморфизм C677T/MTHFR тесно связан с концентрацией гомоцистеина и низким уровнем фолиевой кислоты в казахской популяции (Akilzhanova и др., Asia Pac J Clin Nutr 2008; 17 (2): 325-9). Эти данные свидетельствуют в пользу того, что фолиевая кислота участвует в развитии рака молочной железы, но механизмы сложные и окончательно не выяснены. Необходимы дальнейшие исследования для выявления связи между статусом фолиевой кислоты и риском развития РМЖ в зависимости от генотипа MTHFR 677 C> T и 1298A> C.
Таким образом, современные возможности молекулярной генетики и биологии позволяют проводить определение генетического риска развития РМЖ, выявлять критерии выделения групп риска развития заболевания, что в последующем позволит разработать профилактические меры для групп высокого риска.
