Ученые обнаружили ранее скрытый слой биологии рака, идентифицировав тысячи уникальных молекул РНК — получивших название «онкоРНК» — которые действуют как отпечатки пальцев опухоли и потенциальные факторы роста рака. Недавние исследования показывают новый подход к раннему выявлению, мониторингу лечения и даже персонализированной классификации рака.
Широкое распространение ракоспецифических РНК
Исследователи проанализировали обширные геномные наборы данных о раке и подтвердили существование примерно 260 000 ракоспецифических малых РНК в 32 различных типах рака. Это не было локальным явлением: каждый исследованный рак демонстрировал уникальную онкоРНК-подпись. Модели машинного обучения достигли точности до 90,9% при классификации рака на основе этих закономерностей, с точностью 82,1% при независимом тестировании.
Этот уровень точности подчеркивает фундаментальную истину: рак — это не одна болезнь, а спектр молекулярных идентичностей. Даже внутри одного типа рака, например, рака молочной железы, отдельные онкоРНК-профили различают подтипы, что говорит о том, что существующие классификации могут не полностью отражать сложность заболевания. Эти онкоРНК функционируют как «цифровые штрих-коды», фиксируя опухолеспецифическую информацию на нескольких уровнях.
ОнкоРНК напрямую влияют на поведение опухоли
Помимо простого маркирования рака, некоторые онкоРНК активно стимулируют прогрессирование опухоли. В экспериментах с участием сотен онкоРНК из рака молочной железы, толстой кишки, легких и простаты примерно 5% были обнаружены как значительно изменяющие поведение рака у мышей.
Две онкоРНК при раке молочной железы, например, показали, что они запускают эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМТ) — процесс, имеющий решающее значение для распространения рака — и активируют гены, способствующие делению клеток. Эти эффекты были подтверждены данными о тканях пациентов, что подтверждает связь между экспрессией онкоРНК и агрессивными характеристиками рака.
Раковые клетки выделяют РНК в кровоток
Возможно, самое клинически значимое открытие заключается в том, что раковые клетки активно высвобождают эти онкоРНК в кровоток. Это означает, что мониторинг этих циркулирующих РНК может обеспечить систему раннего предупреждения об эффективности лечения и прогрессировании заболевания.
Анализ образцов крови почти 200 пациенток с раком молочной железы, получавших химиотерапию, выявил сильную корреляцию между остаточными уровнями онкоРНК и показателями выживаемости: у пациенток с высокими уровнями онкоРНК после лечения результаты были почти в четыре раза хуже. Это говорит о том, что онкоРНК могут быть более надежными маркерами минимального остаточного заболевания, чем традиционные методы, такие как циркулирующая опухолевая ДНК. Раковые клетки активно выделяют РНК, в то время как ДНК выбрасывается пассивно, что делает обнаружение РНК более чувствительным на ранних стадиях.
Будущее исследований онкоРНК
Открытие онкоРНК открывает несколько ключевых вопросов: как они взаимодействуют с белками и другими РНК? Может ли отслеживание изменений онкоРНК в реальном времени помочь в принятии решений о лечении? Могут ли они помочь выявить рецидив раньше?
В настоящее время ведутся работы по переводу, а такие биотехнологические компании, как Exai Bio, разрабатывают диагностические инструменты на основе онкоРНК-подписей. Последствия очевидны: онкоРНК представляют собой вновь признанный класс молекул, обладающих как диагностическим, так и терапевтическим потенциалом.
Исследовательская группа подчеркивает важность строгой науки и этических соображений, признавая, что каждый образец представляет собой пациента, который добровольно согласился внести свой вклад в этот прогресс. Путем открытого обмена этими данными они надеются ускорить дальнейшие открытия и улучшить лечение рака для всех.
