Международная группа исследователей провела масштабный генетический анализ опухолей у кошек, результаты которого опубликованы в журнале Science. Работа позволяет улучшить лечение онкологических заболеваний у домашних питомцев и глубже понять механизмы развития некоторых видов рака у человека и других животных. Учёные также создали общедоступную базу данных, которой смогут пользоваться специалисты для дальнейшего изучения генетики кошачьих опухолей.
Рак остаётся одной из главных причин заболеваемости и смертности среди кошек, однако до последнего времени учёные знали о генетических изменениях, лежащих в основе опухолей у этих животных, значительно меньше, чем о раке у людей или собак. Как отметил доктор Джеффри Вуд, профессор паталогии Университета Гвельфа и один из старших авторов исследования, этот пробел наконец начал закрываться. «Несмотря на то, что домашние кошки являются распространёнными питомцами, о генетике рака у этих животных было известно очень мало, — приводит его слова Science. — До настоящего момента».
Специалисты изучили образцы опухолей почти 500 домашних кошек из пяти стран, выявляя мутации и другие генетические изменения, способствующие росту новообразований. Многие виды рака вызываются нарушениями в генах, которые в норме контролируют рост, деление, восстановление клеток и их гибель. При повреждении этих генов клетки начинают бесконтрольно размножаться — такие гены называют драйверными. Исследование показало, что многие драйверные гены кошачьих опухолей совпадают с теми, что встречаются при раке у человека и собак. Наиболее яркий пример — агрессивные опухоли молочной железы: самым распространённым драйверным геном оказался FBXW7, мутации в котором несли более половины изученных новообразований. В норме этот ген регулирует белки, участвующие в росте и делении клеток, а его повреждение ведёт к накоплению стимулирующих рост белков, что помогает раковым клеткам выживать и распространяться. У людей мутации FBXW7 при раке груди связаны с худшим прогнозом, что перекликается с ситуацией у кошек. Сходные генетические изменения обнаружились также при опухолях крови, костей, лёгких, кожи, желудочно-кишечного тракта и центральной нервной системы.
Особую ценность эти совпадения приобретают потому, что домашние кошки нередко живут в той же среде, что и их владельцы. Они могут сталкиваться с теми же факторами — бытовой химией, загрязнителями воздуха, табачным дымом и другими воздействиями, влияющими на риск развития рака. Изучение естественно возникающих опухолей у питомцев помогает исследователям разбираться во взаимодействии генетики и окружающей среды. «Это исследование поможет нам больше узнать о том, почему рак развивается у кошек и людей, как окружающий мир влияет на риск онкологии и, возможно, найти новые способы профилактики и лечения», — сказал Вуд.
Полученные данные могут повлиять и на терапию. Выяснилось, что некоторые химиотерапевтические препараты действуют эффективнее на кошачьи опухоли молочной железы с мутированным геном FBXW7. Результат пока получен только на образцах тканей, поэтому нельзя утверждать, что подход сработает у живых кошек или людей. Тем не менее находка указывает на то, что генетическая информация со временем поможет врачам и ветеринарам подбирать более действенное лечение для конкретных опухолей. Такой подход называют прецизионной онкологией: вместо одинакового лечения для всех опухолей одного типа учитываются молекулярные и генетические особенности конкретного новообразования. «Доступ к столь большому набору донорских тканей позволил нам оценить реакцию на препараты для разных типов опухолей так, как это было невозможно в таких масштабах раньше», — отметил доктор Свен Роттенберг, соавтор исследования из Бернского университета. Бейли Фрэнсис, один из первых авторов работы из Института Сэнгера, добавила, что результаты могут быть полезны и для собак: «Когда знания и данные перетекают между разными дисциплинами, выигрывают все».
В проекте участвовали исследователи из Института Сэнгера, Онтарийского ветеринарного колледжа Университета Гвельфа, Бернского университета и других организаций. Вместо сбора новых образцов команда секвенировала ДНК из тканей, которые ветеринары уже получали для диагностики. Это дало возможность изучить естественно возникающие опухоли у большого числа кошек и сравнить генетические закономерности разных типов новообразований. Работа поддерживает стратегию «Единая медицина», согласно которой гуманная и ветеринарная медицина обогащают друг друга: методы лечения рака, созданные для людей, можно проверять на кошках с естественными опухолями, а открытия в области кошачьей онкологии способны подсказать направления для будущих исследований на людях. Такой двусторонний обмен особенно ценен, поскольку питомцы естественным образом заболевают многими теми же болезнями, что и люди, и во многом делят с ними одну среду. Учёные надеются, что новая генетическая база данных в перспективе поможет сделать лечение рака у кошек более персонализированным. Доктор Луиза Ван дер Вейден, старший автор из Института Сэнгера, отметила, что исследование закладывает основу для следующего этапа: «Теперь мы можем начать делать следующие шаги к прецизионной кошачьей онкологии, чтобы догнать диагностические и терапевтические возможности, доступные для собак с раком, а однажды — и для людей». Финансовую поддержку работе частично оказали EveryCat Health Foundation, CVS Group, Wellcome, Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады и Швейцарский национальный научный фонд, сообщает Science.