Naukowcy odkryli znaczący związek między dziedzicznymi wariantami genetycznymi a rozwojem rzadkiego raka krwi, nowotworów mieloproliferacyjnych (MPN). Ten przełom może ulepszyć prognozy kliniczne i dostarczyć informacji na temat przyszłych metod leczenia. Źródło: SciTechDaily.com

Przełomowe badanie ujawnia, w jaki sposób odziedziczone warianty genetyczne przyczyniają się do rozwoju rzadkich nowotworów krwi, dostarczając wiedzy na temat przewidywania chorób i strategii leczenia.

Analiza genetyczna na dużą skalę pomogła badaczom odkryć powiązanie między mutacjami genetycznymi powodującymi raka a dziedzicznymi wariantami genetycznymi w rzadkim typie nowotworu krwi.

Naukowcy z Wellcome Sanger Institute i Uniwersytetu w Cambridge oraz współpracownicy połączyli różne kompleksowe zbiory danych, aby zrozumieć wpływ zarówno spontanicznych mutacji powodujących raka, jak i dziedzicznej zmienności genetycznej na ryzyko rozwoju nowotworów mieloproliferacyjnych (MPN).

Badanie, opublikowane dzisiaj (17 stycznia) w Genetyka naturyopisuje, jak odziedziczone warianty genetyczne mogą wpływać na to, czy spontaniczna mutacja w konkretnym genie zwiększa ryzyko rozwoju tego rzadkiego raka krwi.

Analiza ta ma wpływ na aktualne prognozy kliniczne dotyczące rozwoju choroby u poszczególnych osób. Konieczne są dalsze badania, aby zrozumieć mechanizmy biologiczne leżące u podstaw wpływu tych dziedzicznych wariantów genetycznych na ryzyko zachorowania na rzadkiego raka krwi. W przyszłości wiedza ta może pomóc w opracowywaniu leków i interwencjach zmniejszających ryzyko chorób.

Zrozumienie nowotworów mieloproliferacyjnych

Nowotwory mieloproliferacyjne, MPN, to grupa rzadkich, przewlekłych nowotworów krwi. Każdego roku w Wielkiej Brytanii odnotowuje się około 4000 przypadków MPN. Występują one, gdy szpik kostny wytwarza nadmierną ilość krwinek, co może powodować zakrzepy krwi i krwawienie. MPN mogą również rozwinąć się w inne formy raka krwi, takie jak białaczka.

Wyniki ryzyka genetycznego i zmienność komórek krwi

W populacji występuje duża ilość naturalnych różnic między krwinkami poszczególnych osób, co może wpływać na liczbę krwinek danej osoby i jej szczególne cechy. Dzieje się tak dlatego, że wiele różnych genów może wpływać na cechy komórek krwi u danej osoby. Podczas rutynowych badań krwi badacze zbierają znane informacje o tych genach i analizują zmienność, aby uzyskać ocenę ryzyka genetycznego, czyli prawdopodobieństwo rozwinięcia się choroby w ciągu życia danej osoby.

Związek między mutacjami somatycznymi a MPN

MPN powiązano z przypadkowymi mutacjami somatycznymi w niektórych genach, w tym w genie tzw JAK2. Jednak zmutowany JAK2 występuje powszechnie w populacji globalnej, a u zdecydowanej większości tych osób nie występuje MPN lub nie rozwija się ona w przyszłości.

Chociaż w poprzednich badaniach zidentyfikowano kilkanaście powiązanych dziedzicznych wariantów genetycznych, które zwiększają ryzyko MPN, badania te w niewystarczającym stopniu wyjaśniają, dlaczego u większości osób w populacji nie rozwija się MPN.

Nowe spostrzeżenia z badania

W nowym badaniu przeprowadzonym przez Wellcome Sanger Institute i współpracowników połączono informacje na temat znanych mutacji somatycznych odpowiedzialnych za MPN, odziedziczonych wariantów genetycznych i ocen ryzyka genetycznego u osób z MPN.

Odkryli, że odziedziczone warianty powodujące naturalne zróżnicowanie liczby krwinek w populacji mają również wpływ na to, czy a JAK2 mutacja somatyczna będzie powodować MPN. Odkryli również, że osoby z dziedzicznym ryzykiem wyższej liczby krwinek mogą wykazywać cechy MPN w przypadku braku mutacji powodujących raka, naśladując w ten sposób chorobę.

Spostrzeżenia ekspertów

Dr Jing Guo, pierwsza autorka z Wellcome Sanger Institute i Uniwersytetu w Cambridge, powiedziała: „Nasze zakrojone na szeroką skalę badanie statystyczne pomogło wypełnić luki w wiedzy na temat sposobu, w jaki warianty DNA, zarówno dziedziczne, jak i somatyczne, oddziałują na siebie, wpływając na ryzyko złożonej choroby. Łącząc te trzy różne typy zbiorów danych, byliśmy w stanie uzyskać pełniejszy obraz tego, w jaki sposób te warianty łączą się, powodując zaburzenia krwi”.

Profesor Nicole Soranzo, współautorka z Wellcome Sanger Institute na Uniwersytecie w Cambridge i Human Technopole we Włoszech, powiedziała: „Coraz częściej uświadamiamy sobie, że choroby ludzkie mają złożone przyczyny obejmujące kombinację powszechnych i rzadkich dziedzicznych wariantów genetycznych z różnymi powaga. Wcześniej wykazaliśmy, że zmienność parametrów i funkcji komórek krwi ma złożoną zmienność genetyczną, podkreślając tysiące zmian genetycznych, które wpływają na różne funkcje genów.

„Tutaj po raz pierwszy pokazujemy, że powszechne warianty tych genów wpływają również na nowotwory krwi, niezależnie od sprawczych mutacji somatycznych. Potwierdza to nowy ważny wkład normalnej zmienności wykraczający poza złożoną chorobę, przyczyniając się do naszego zrozumienia nowotworów mieloproliferacyjnych i raka krwi w szerszym ujęciu”.

Dr Jyoti Nangalia, współautorka z Wellcome Sanger Institute i Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute na Uniwersytecie w Cambridge, powiedziała: „Dobrze rozumiemy genetyczne przyczyny nowotworów mieloproliferacyjnych. W rzeczywistości wiele z tych mutacji genetycznych to rutynowe badania diagnostyczne w klinice. Jednak mutacje te często można znaleźć u zdrowych osób bez choroby.

„Nasze badanie pomaga nam zrozumieć, w jaki sposób odziedziczona zmienność DNA między osobami może wchodzić w interakcje z mutacjami powodującymi raka, aby określić, czy choroba w ogóle wystąpi i jak może to zmienić rodzaj każdej późniejszej choroby, która się pojawi. Mamy nadzieję, że informacje te można uwzględnić w przyszłych wysiłkach związanych z przewidywaniem chorób”.

Odniesienie: „Dziedziczony wpływ wielogenowy na wspólne cechy hematologiczne wpływa na selekcję klonalną na JAK2V617F i rozwój nowotworów mieloproliferacyjnych” J. Guo, K. Walter, PM Quiros i in., 17 stycznia 2023 r., Genetyka natury.
DOI: 10.1038/s41588-023-01638-x

Badania te są finansowane przez Cancer Research UK i Wellcome. Pełną listę podziękowań można znaleźć w publikacji.