Согласно исследованию, опубликованному в Science, нормальная кожа содержит неожиданно большое количество мутаций, связанных с раком. Полученные данные проливают свет на первые шаги, которые клетки делают на пути к раку, и демонстрируют ценность анализа нормальной ткани, чтобы узнать больше о происхождении болезни.
Исследование показало, что каждая клетка нормальной кожи лица несет в себе многие тысячи мутаций, в основном вызванных воздействием солнечного света. Фактически, около 25% клеток кожи в образцах, взятых у людей, не страдающих раком, несли по крайней мере одну мутацию, связанную с раком.
Ультраглубокое генетическое секвенирование было выполнено на 234 биоптатах, взятых у четырех пациентов, выявивших 3760 мутаций, из которых более 100 мутаций, связанных с раком, на квадратный сантиметр кожи. Клетки с этими мутациями образовали кластеры клеток, известные как клоны, которые выросли примерно в два раза больше нормальных клонов, но ни один из них не стал злокачественным.
"С помощью этой технологии мы теперь можем увидеть первые шаги, которые предпринимает клетка, чтобы стать злокачественной," объясняет доктор Питер Кэмпбелл, автор-корреспондент из Wellcome Trust Sanger Institute. "Эти первые мутации, связанные с раком, дают клеткам больше сил по сравнению с их нормальными соседями. У них есть всплеск роста, который увеличивает пул клеток, ожидающих следующей мутации, чтобы подтолкнуть их еще дальше. Мы даже можем видеть некоторые клетки нормальной кожи, которые сделали два или три таких шага к раку. Сколько из этих шагов необходимо, чтобы стать полностью злокачественным?? Может быть, пять, может быть, 10, мы еще не знаем."
Наблюдаемые мутации показали закономерности, связанные с наиболее распространенной и поддающейся лечению формой рака кожи, связанной с воздействием солнца, известной как кожный плоскоклеточный рак, а не меланомой, более редкой и иногда фатальной формой рака кожи.
"Бремя наблюдаемых мутаций велико, но почти наверняка ни один из этих клонов не перешел бы в рак кожи," объясняет доктор Иньиго Мартинкорена, первый автор из Института Сэнгера. "Поскольку рак кожи настолько распространен среди населения, логично, что люди будут нести большое количество мутаций. Здесь мы видим скрытые глубины айсберга, а не только относительно небольшое количество айсбергов, которые прорываются сквозь поверхностные воды и становятся раком."
Образцы кожи, использованные в этом исследовании, были взяты у четырех человек в возрасте от 55 до 73 лет, которые перенесли обычную операцию по удалению лишней кожи век, затруднявшей обзор. Мутации накапливались в течение жизни каждого человека, когда веки подвергались воздействию солнечного света. Исследователи подсчитали, что каждая подвергшаяся воздействию солнца клетка кожи в среднем накапливала новую мутацию в своем геноме почти каждый день жизни.
"Подобные мутации накапливаются со временем – всякий раз, когда наша кожа подвергается воздействию солнечного света, мы рискуем добавить к ним," объясняет доктор Фил Джонс, автор-корреспондент из Института Сэнгера и отделения рака MRC Кембриджского университета. "На протяжении всей жизни нам необходимо защищать свою кожу, используя солнцезащитные лосьоны, держась подальше от полуденного солнца и по возможности закрывая открытые участки кожи. Эти меры предосторожности важны на любом этапе жизни, но особенно для детей, которые заняты выращиванием новой кожи, и пожилых людей, у которых уже накопилось множество мутаций."
Недавние исследования, в которых анализировались образцы крови людей, не страдающих раком, показали меньшее бремя мутаций, и лишь у небольшого процента лиц, несущих вызывающую рак мутацию в своих клетках крови. Из-за воздействия солнца кожа мутирует в гораздо большей степени, и тысячи мутаций, связанных с раком, ожидаются в коже любого взрослого человека.
Результаты демонстрируют потенциал использования нормальной ткани для лучшего понимания происхождения рака. Группа Геномики рака в Институте Сэнгера продолжит эту работу с большим количеством образцов и более широким спектром тканей, чтобы понять, как здоровые клетки переходят в раковые.