Исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне разработали новый метод выявления генов, способствующих наследственному риску рака. Их работа, опубликованная в Nature Communications, – это история успеха в области обмена данными и открытости в науке. Трое исследователей определили новые гены рака, используя только общедоступные данные.
Есть много генетических причин рака. В то время как одни мутации передаются по наследству, другие приобретаются на протяжении всей жизни из-за внешних факторов или ошибок при копировании ДНК. Крупномасштабное секвенирование генома произвело революцию в идентификации рака, вызванного такими соматическими мутациями, но оно оказалось не столь эффективным при идентификации наследственных генетических вариантов, предрасполагающих к раку. Основным источником для выявления этих наследственных мутаций по-прежнему являются семейные исследования.
Теперь три исследователя из Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне, возглавляемые профессором-исследователем ICREA Беном Ленером, разработали новый статистический метод для выявления генов предрасположенности к раку на основе данных секвенирования опухолей. "В нашем вычислительном методе используется старая идея о том, что генам рака часто требуется «два удара», прежде чем они вызовут рак. Мы разработали метод, который позволяет нам систематически идентифицировать эти гены из существующих наборов данных генома рака" объясняет Солип Парк, первый автор исследования и постдокторант Хуана де ла Сьерва в CRG.
Метод позволяет исследователям находить варианты риска без контрольной выборки, а это означает, что им не нужно сравнивать больных раком с группами здоровых людей, "Теперь у нас есть мощный инструмент для обнаружения новых генов предрасположенности к раку и, следовательно, для улучшения диагностики и профилактики рака в будущем," добавляет Парк.
В работе, опубликованной в Nature Communications, представлен их статистический метод ALFRED и определены 13 генов-кандидатов, предрасположенных к раку, из которых 10 являются новыми. "Мы применили наш метод к последовательностям генома более 10 000 онкологических больных с 30 различными типами опухолей и определили известные и новые возможные гены предрасположенности к раку, которые могут существенно способствовать риску рака," говорит Бен Ленер, главный исследователь исследования.
"Наши результаты показывают, что новые гены предрасположенности к раку могут играть важную роль во многих типах рака. Например, они были связаны с 14 процентами опухолей яичников, 7 процентами опухолей груди и примерно одним из 50 всех раковых заболеваний. Например, унаследованные варианты одного из недавно предложенных генов риска – NSD1 – могут быть причастны как минимум к трем из 1000 онкологических больных," объясняет Фрэн Супек, выпускница CRG и в настоящее время руководитель группы лаборатории анализа геномных данных в Институте исследований в области биомедицины (IRB Barcelona).
Когда обмен является ключом к углублению знаний
Исследователи работали с данными генома из нескольких исследований рака со всего мира, включая проект Атлас генома рака (TCGA), а также из нескольких проектов, не имеющих ничего общего с исследованиями рака. "Нам удалось разработать и протестировать новый метод, который, как мы надеемся, улучшит наше понимание геномики рака и внесет свой вклад в исследования, диагностику и профилактику рака, просто используя общедоступные данные," говорит Солип Парк.
Бен Ленер добавляет, "Наша работа подчеркивает важность обмена геномными данными. Это история успеха того, как открытость намного эффективнее и имеет мультипликативный эффект. Мы объединили данные из множества разных проектов и, применив новый вычислительный метод, смогли идентифицировать важные гены рака, которые не были идентифицированы в оригинальных исследованиях. Многие группы пациентов выступают за лучший обмен геномными данными, потому что только сравнивая данные по больницам, странам и заболеваниям, мы можем получить глубокое понимание многих редких и распространенных заболеваний. К сожалению, многие исследователи до сих пор не делятся своими данными, и это то, что нам как обществу нужно активно менять."