В рамках глобального проекта Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes (PCAWG) исследователи еще раз подтвердили, что вирусы являются одними из ключевых драйверов некоторых типов рака. Они описали известные и новые ассоциации вирусов с онкогенными мутациями, их подписями в геноме, профилями активности генов и выживаемостью пациентов. Работа опубликована в журнале Nature Genetics.
На днях завершился амбициозный проект PCAWG, — результат коллаборации двух основных платформ для исследования генетики рака (TCGA и ICGC) и интернациональной группы приглашенных ученых. Целью проекта было сравнить основные типы рака в разных тканях. Для этого были сделаны пары полных геномов для здоровой и опухолевой ткани 2658 раковых пациентов, а для 1222 из них отсеквенировали еще и транскриптомы. Обработка такого большого количества новых данных вместе с дополнительными исследованиями позволили упорядочить уже имеющиеся знания и узнать много нового: по результатам проекта вышла 21 статья в ведущих научных журналах (все статьи находятся в открытом доступе).
В частности, отдельная группа ученых проверила на свежих данных вклад вирусов в развитие опухолей. Вирусы папилломы человека, Эпштейна — Барр и гепатитов В и С давно считаются драйверами отдельных видов рака. Тем не менее, большинство работ посвящено отдельным типам рака или вирусов и сравнивать их результаты не всегда возможно. В новой же работе Петер Лихтер (Peter Lichter) и его коллеги провели глобальный скрининг, позволивший подтвердить или опровергнуть уже имеющиеся гипотезы, а также выяснить новые детали вирусно-раковых взаимоотношений.
Первым делом исследователи нашли зараженные вирусами образцы. Чтобы это сделать, они убрали из данных секвенирования все последовательности, которые были похожи на человеческие, а затем, используя три разных методики, сравнили оставшиеся с геномами известных вирусов. Те последовательности, которые были мало или слишком похожи на ДНК используемых в биоинженерии вирусов, также исключили, но и после этой фильтрации следы вирусов нашлись в 16 процентах всех образцов.
Главные три из 24 найденных вирусов — альфа папилломавирус, вирусы Эпштейна — Барр и гепатита В — хорошо известны своей онкогенностью. В основном они были локализованы в больных тканях: папилломавирус в раках шейки матки, головы и шеи (HNSCC), вирус Эпштейна — Барр обнаружили в желудке и пищеводе, а вирус гепатита В — в печени.
Предположительно, механизмы, которые запускают «вирусный» рак и обычный, отличаются, и в новой работе этому нашлось подтверждение. Сравнив количество типичных драйверных мутаций (например в гене P53) исследователи выяснили, что у пациентов с вирусами папилломы и гепатита В их значительно меньше чем в раках того же типа без вирусов. По-видимому, вирусные онкогены и так достаточно влияют на клетки, и для их превращения в раковые появление внутренних поломок избыточно. Так, для вируса гепатита В выяснилось, что его ДНК очень любит встраиваться в человеческий геном посередине гена TERT, активность которого определяет способность клетки делиться. Интеграция вируса не ломала этот ген, а наоборот усиливала его работу.
Другой вирус, MMTV, потенциально связанный с раком груди, нашелся лишь в одном образце, — и это был образец почечной карциномы, так что гипотеза не получила подтверждения.
Для остальных вирусов их связь с раком оказалась не столь очевидна. Так, вирус герпеса шестого типа нашли у многих пациентов с раком поджелудочной, желудка и кишечника, но внутри одного пациента он в полтора раза чаще обнаруживался в здоровой ткани, чем в опухолевой. Механизм работы вируса в этом случае пока неясен.
О том, что некоторые вирусы могут спровоцировать рак, известно с начала двадцатого века, но механизм их работы до сих пор вызывает вопросы. Часто онкогенные вирусы ведут себя очень тихо и незаметно, а между заражением и развитием рака — если оно вообще начнется — могут пройти годы. О том, что известно про онковирусы на текущий момент и как с ними можно бороться можно почитать в нашем материале.
Вера Мухина