Алтайский Краевой Инновационный Банк Данных
Министерство экономического развития Алтайского края
Управление инновационного развития и кластерной политики 
Алтайский Центр
Кластерного Развития
Инновации

Исследование спектра мутаций, обуславливающих наследственные формы рака молочной железы в семьях с разными формами злокачественных новообразований

Отношение к критическим технологиям:
Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных


Контактная информация

ФИО пользователя
Ширшова Арина Николаевна


Почтовый адрес
,


ФИО руководителя проекта:
Ширшова Арина Николаевна


Аннотация проекта

Постановка и описание научной или научно-технической проблемы, решаемой в рамках Проекта
Настоящий проект предусматривает проведение фундаментальных молекулярно-генетических исследований в области изучения наследственных форм рака молочной железы на территории Алтайского края РФ. Помимо классических наследственных форм, обусловленных мутациями в генах BRCA1 и 2, к наследственному РМЖ относят также специфические опухолевые ассоциации, составляющие наследственные синдромы, так называемые «раковые семьи». Среди родственников больных РМЖ из «раковых семей» наблюдаются накопления опухолей различных локализаций: рак женских половых органов (эндометрия, шейки матки, яичников), рак легкого, рак тела матки, рак толстой кишки, рак почки и печени и др. Предполагается провести формирование базы данных наследственных синдромов в семьях со случаями РМЖ, зарегистрированными в Алтайском Крае РФ, создать коллекцию ДНК и суммарных кДНК, определить спектр мутаций в генах, отвечающих за формирование наследственных синдромов с РМЖ. На основании полученных данных предполагается разработка быстрых методов для детекции мажорных мутаций, имеющих прогностическое значение.


Современное состояние исследований в данной области науки, сравнение ожидаемых результатов с мировым
Рак молочной железы (РМЖ) является самой распространенной причиной смертности от онкологических заболеваний у женщин в возрасте 40-69 лет. В 2005 г. на долю рака молочной железы приходилось 19,8 % всех случаев злокачественных новообразований, выявленных среди женского населения. В России рак молочной железы занимает 1-ое место в структуре онкологической заболеваемости у женщин 40-69 лет. Риск рака молочной железы в 2-3 раза выше у женщин, родственницы которых болели раком молочной железы. Повышенный риск рака молочной железы передается от родителей детям. Критериями для постановки генетического диагноза наследственного РМЖ служат наличие в семье одной и более родственницы I-II степени родства, страдающих РМЖ и/или раком яичников, ранний возраст манифестации заболевания, двустороннее поражение парных органов, первичная множественность новообразований у пробанда и/или его родственников. Предполагается, что значительную часть описанных случаев, обуславливают мутации в генах BRCA1 и 2. Кроме того, к наследственному РМЖ относят также специфические опухолевые ассоциации, составляющие наследственные синдромы, так называемые «раковые семьи». Среди родственников больных РМЖ из «раковых семей» наблюдаются накопления опухолей различных локализаций: рак женских половых органов (эндометрия, шейки матки, яичников), рак легкого, рак тела матки, рак толстой кишки, рак почки и печени и др. Синдром Ли-Фраумени (СЛФ) составляет небольшую часть (меньше 1%) от всех наследственных форм рака молочной железы. Этот синдром возникает в результате мутации в опухоль-супрессирующем гене TP53. У кровных родственников могут быть различные сочетания опухолей: рак молочной железы и опухоль мозга; рак молочной железы и рак легкого, гортани и лейкоз; рак молочной железы и карцинома коры надпочечников. К наследственным дефектам, предрасполагающим к возникновению злокачественных опухолей, относятся дефекты, связанные с репарацией ДНК. К ним относятся ксеродерма, болезнь, которая развивается в результате дефекта репарации ДНК, поврежденной ультрафиолетовыми лучами. Например, синдром Пейтца - Егерса (Peutz - Jeghers). Характерным признаком являются множественные гамартромы, распределенные по всему желудочно-кишечному тракту, и пигментация слизистых оболочек. Этиологичными в отношении этого заболевания являются мутации генов-cyпрессоров LKB1 и STK11, выявляемые в 50% семей с синдромом Пейтца–Егерса. Среди внекишечных проявлений также повышен риск развития РМЖ, РПЖ и опухолей яичка (Merg A., Howe J. Genetic conditions associated with juvenile polyps // Amer. J. Med. Genet. – 2004. – Vol.129C. – P.123.). Синдром Каудена (СК), так же известный как синдром множественных гамартом, составляет небольшую часть (меньше 1%) от наследственных форм рака молочной железы. Этот синдром возникает в результате мутации в гене PTEN - гене, функционирующем как супрессор опухоли, помогающем контролировать клеточный цикл и апоптоз. Герминальные мутации гена супрессора PTEN (10q23) выявляют у 80% пациентов с клиническим диагнозом. Атаксия-телеангиоэктазия (AT) - это заболевание, вызываемое мутацией в АТМ, опухоль-супрессирующем гене, который участвует в процессах выявления и репарации поврежденной ДНК, также может обуславливать наследственные формы РМЖ. Дефектный фермент при атаксии-телеангиэктазии - ДНК-топоизомераза (ген ATM, 11q22–q23). Наследственный неполипозный колоректальный рак (ННКРР), или синдром Линча, является аутосомно-доминантным состоянием наиболее выраженной формы рака толстой кишки, на долю которого приходится около 5-10% всех форм злокачественной опухоли этой локализации. На международной встрече в Амстердаме (1991г.) было согласовано клиническое определение ННКРР или "синдрома Линча". Амстердамские критерии включают: наличие в семье не менее 3 родственников 1-й степени родства с морфологически верифицированным диагнозом рака толстой кишки; последовательное поражение двух поколений и, наконец, хотя бы у 1 из пораженных членов семьи колоректальный рак должен быть выявлен в возрасте моложе 50 лет. В некоторых семьях может наблюдаться повышенный риск развития других злокачественных новообразований. К ним относятся рак молочной железы, эндометрия, яичников, желудка, тонкой кишки и рак верхних отделов мочевыделительного тракта. В «раковых семьях» с РМЖ молекулярные изменения в геномной ДНК пациенток могут затрагивать гены ТР53, АТМ, PTEN, MSH6, MLH1, PMS1, РMS2, CHEK, LKB1 и STK11. Стоит отметить, что не всегда конкретную «раковую семью» можно однозначно отнести к тому или другому наследственному онкологическому синдрому. Около трети обнаруженных нами семей имели нетипичное сочетание различных форм рака и могут представлять значительный интерес для верификации молекулярных механизмов формирования генетической отягощенности. Таким образом, собранная выборка и полученные на ней данные могут быть уникальными и дополнять существующие на сегодняшний день представления о молекулярной природе и клинических проявлениях того или другого синдрома. Кроме того, распространенность и спектр патогенных мутаций могут существенно различаться в разных популяциях, что делает предлагаемую работу уникальной. Подобных исследований ранее в Западно-Сибирском регионе РФ не проводилось.


Новизна подхода в решении обозначенной проблемы
При анализе Онкологического регистра нами было выделено около 100 семей, в которых имеются пациентки с раком молочной железы. В указанных семьях встречается более 3 раков различной локализации. Мы предполагаем, что в данных существует BRCA1/2-независимая генетическая отягощенность по онкологическим заболеваниям. Предполагается провести более точную постановку диагноза наследственных синдромов путем медико-генетического анализа и интервьюирования членов семей. Мутации в исследуемых генах будут выявлены с помощью прямого секвенирования кодирующей области, амплифицированной с суммарной кДНК из мононуклеаров периферической крови. Данный анализ также позволит идентифицировать отдельные делеционные варианты мутантных аллелей. Кроме того, будет использован стандартный метод прямого секвенирования экзонов исследумых генов с сайтами сплайсинга с использованием ПЦР на геномной ДНК. Для дальнейшей разработки быстрых методов для детекции мутаций, имеющих прогностическое значение будет использован HRM-ПЦР анализ (high resolution melting analysis).


Описание области применения результатов научно-исследовательской работы
Изучение генетики семейных форм онкологических заболеваний


Имеющийся у коллектива научный задел по предлагаемому проекту, полученные ранее результаты, разработ
В коллективе ГУЗ «Алтайского краевого онкологического диспансера» (АКОД), на базе которого базируется отдел эпидемиологии и профилактики рака АФ ГУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН уже много лет формируется Cancer-регистр. В настоящее время он содержит сведения о более, чем 150 тыс. больных. В ГУЗ АКОД с 1995 года открыто отделение профилактики и индивидуального прогнозирования злокачественных новообразований, где разработана уникальная методика многофакторного анализа для определения индивидуальной степени онкологического риска, которая была оценена зарубежным грантом – ASCO (США) в 2006 году. С 2009 года (по результатам совместной работы с ИХБФМ СО РАН) в многофакторный анализ стали включать данные генетических исследований. Совместно с ИХБФМ СО РАН создана коллекция ДНК с базой данных (более 3000 образцов) от пациенток со спорадическими и BRCA1/2-зависимыми формами РМЖ. Получены данные об ассоциации целого ряда полиморфных вариантов разных генов с предрасположенностью к развитию РМЖ, что отражено в совместных публикациях.


Перечень основных публикаций и публичных выступлений, в которых отражены достигнутые результаты научно-исследовательских работ по проекту
-


Перечень международных, федеральных, региональных и муниципальных конкурсов, в которых проект был признан победителем
-


Текущая стадия разработки проекта
Научно-исследовательская работа


Патентная чистота научно-технического задела, его защищенность
Данный вопрос не рассматривался


Тип научно-исследовательской работы
Поисковые проблемно-ориентированные исследования


Описание основных ожидаемых научных результатов
Выполнено эпидемиологическое исследование, в результате которого сформирована группа носителей наследственных синдромов, обуславливающих развитие злокачественных опухолей различного происхождения. В группу вошли женщины с пре-менопаузальным раком молочной железы в сочетании с первичным раком другой локализации или(и) с семейным анамнезом различных форм онкологических заболеваний. Всего в группу носителей наследственных синдромов были включены 91 пациентка. Для исключения BRCA1/2 зависимых случаев все пациентки были протестированы на мутации генов BRCA1 (5382insC, 300T/G, 3819del5, 3875del4, 185delAG, 4153del A, 2800delAA) и BRCA2 (6174delT, 9318del4, 1528del4). Десять пациенток - носителей мутации BRCA1 -были исключены из дальнейшего исследования. Для скринингового тестирования мутаций в 4-9-ом экзонах гена ТР53 разработан и оптимизован метод HRM (high resolution melting) анализа. На первом этапе, при помощи указанного метода, были проанализированы последовательности 4-ого, 5-ого и 9-ого экзонов гена ТР53 для 81-ого образца группы носителей наследственных синдромов. Не было обнаружено функционально значимых мутаций (frame-shift или missence) ни в одном из проанализированных экзонов.


Ожидаемая научная, научно-техническая продукция
Сформированная коллекция ДНК - результат тщательного эпидемиологического исследования, является уникальным ресурсом, который позволит получить новые данные о структуре генетической предрасположенности к наследственным онкологическим заболеваниям.


Срок реализации Проекта (месяцев)
12


Необходимый объем финансирования (тыс. руб.)
500000


Ключевые слова

-


Графические, презентационные, текстовые и иные материалы к проекту

-