Секвенирования только опухоли недостаточно для предсказания ответа на лечение

Секвенирование ДНК опухолевых тканей все чаще используется для более эффективного подбора терапии. Идентификация генов, обуславливающих устойчивость к медикаментам, позволяет выбрать препараты, имеющие наибольшие шансы на успех. Тем не менее, вопрос надежности секвенирования исключительно раковых тканей до сих пор остается открытым. Насколько верно генотип опухоли предсказывает ответ всего организма на лечение? Группа ученых из США показала, что, возможно, секвенирование раковых тканей является не таким эффективным методом, как считалось до сих пор.

Работа проводилась на базе клиник, ассоциированных с Университетом Северной Каролины в Чапел-Хилле. В исследование вошли 752 пациента с различными онкозаболеваниями. Чаще всего встречались гинекологические опухоли (41,4%), рак молочной железы (18,8%) и опухоли головы и шеи (16,2%). В рамках исследования проводилось таргетное секвенирования 21 гена, ассоциированного с эффективностью препаратов. Отдельно секвенировались образцы тканей опухоли и крови пациентов. Ученые также оценили уровни экспрессии генов в опухоли. Последние сильно варьировались между образцами, однако каждый ген экспрессировался как минимум в одном типе рака.

По результатам секвенирования ученые подсчитывали частоту вариантных аллелей (VAF) — частоту прочтений, несущих тот или иной вариант по отношению к общему числу прочтений определенного локуса. VAF как крови (bVAF), так и раковых тканей (tVAF) в большинстве случаев были близки либо к 100% (гомозиготное состояние), либо к 50% (гетерозиготное состояние). Однако tVAF охватывали более широкий спектр значений вокруг 50%, что свидетельствует об их большей вариативности.

Уровень совпадения частот аллелей в образцах опухоли и крови сильно зависел от того, что считалось совпадением. Так, при использовании порога отклонения в ±0,1 (т. е. tVAF, равной 0,4–0,6 соответствует bVAF = 0,5) частота аллелей для всех типов рака совпадала примерно в 78% случаев. При использовании отсечки в ±0,3 VAF совпадение частот наблюдалось в 97% случаев. Анализ отдельных типов рака выявил совпадения в 65–84% и 96–98% для отсечек в ±0,1 и ±0,3 соответственно. При этом минимальные значения наблюдались для опухолей яичников. Те же показатели для отдельных генов составили 69–100% и 96–100% при отсечках в ±0,1 и ±0,3 соответственно.

Соматические мутации ученые определяли, сопоставляя данные секвенирования раковых тканей и образцов крови. Они идентифицировали 2 128 соматических мутаций; хотя бы одну соматическую мутацию несли 44% пациентов. Для 643 мутаций было предсказано влияние на функцию белков: 25% мутаций умеренное изменяли ее, 2,5% — значительно. Наибольшее количество мутаций, влияющих на функцию белков, приходилось на гены ABCB1 (отвечает за импорт в клетку многих противораковых препаратов) и DPYD (связан с токсичностью терапии) — 96 и 59 соответственно. Однако у этих же генов были наиболее обширные регионы секвенирования. Самое большое количество мутаций на мегабазу зарегистрировано для гена ADRB2 — гена, вовлеченного в рост и функции T-клеток.

Наконец, группа оценила вариации количества копий исследуемых генов. Для всех генов были обнаружены изменения числа копий как минимум в одном образце опухоли. В среднем, увеличение числа копий наблюдалось чаще, чем потеря, однако значения очень сильно варьировались между типами рака и генами.

Таким образом, работа показала, что секвенирование только тканей опухоли не является надежным методом для определения генетических вариантов зародышевой линии, связанных с устойчивостью к препаратам, — несовпадение tVAF и bVAF слишком велико. Тем не менее, ученые считают, что секвенирование раковых тканей может использоваться в качестве первичного анализа. Если по его результатам возникает подозрение на присутствие функциональных мутаций в исследуемых генах, возможно проведение дальнейшего тестирования.

Полногеномное секвенирование дает точную оценку рисков онкозаболеваний крови