Проект « Геном рака» является частью исследования рака, старения и соматических мутаций, базирующегося в Институте Сэнгера Wellcome Trust в Соединенном Королевстве. Он направлен на выявление вариантов последовательности / мутаций, имеющих решающее значение для развития рака у человека . Как и проект «Атлас генома рака» в Соединенных Штатах, проект «Геном рака» представляет собой попытку в войне с раком улучшить диагностику, лечение и профилактику рака посредством лучшего понимания молекулярной основы заболевания. Проект «Геном рака» был запущен Майклом Стрэттоном в 2000 году, и Питер Кэмпбелл в настоящее время является руководителем группы проекта. Проект направлен на объединение знаний о последовательности генома человека с высокопроизводительными методами обнаружения мутаций. [1]
Проект работает в рамках Международного консорциума по геному рака , работая с другими участвующими организациями и странами над созданием базы данных геномных изменений, присутствующих в различных типах рака. [2] Информация о соматических мутациях, собранная в рамках проекта, может быть размещена в базе данных COSMIC . В настоящее время проект Wellcome Trust Sanger Institute имеет несколько внутренних партнеров, каждый из которых сосредоточен на различных типах рака и мутагенезе, используя различные методы. [1] [3] Исследования выходят за рамки простого секвенирования и включают открытия терапевтических биомаркеров, сделанные с использованием программ биоинформатики . Среди этих открытий — биомаркеры чувствительности к лекарствам и биомаркеры ингибиторов. Эти открытия в сочетании с эволюцией технологий секвенирования ДНК до методов секвенирования следующего поколения важны для потенциального лечения заболеваний и могут даже помочь создать более персонализированную медицину для онкологических больных. [4] [5]
Цели проекта — помочь секвенировать и каталогизировать различные геномы рака. Помимо простого секвенирования, внутренние партнеры проекта имеют разные направления, которые помогут в достижении общей цели проекта — определении уникальных способов раннего обнаружения рака, лучшей профилактики и улучшенного лечения пациентов. [1]
Следующие группы являются внутренними партнерами Института Сэнгера Wellcome Trust с лабораториями, участвующими в проекте «Геном рака», каждая из которых занимается различными направлениями исследований, включающими геномику рака, другие заболевания и усовершенствования терапии для обоих вышеупомянутых заболеваний. [ необходима ссылка ]
Группа Гарнетта возглавляется Мэтью Гарнеттом. Они работают над улучшением современных методов лечения рака, определяя, как изменения в ДНК клеток приводят к раку, и какие последствия это имеет, включая реакцию пациента на терапию и ее потенциальное улучшение. Текущие исследования, проводимые группой, включают геномику чувствительности к препаратам, картирование синтетических-летальных зависимостей в раковых клетках, новое поколение органоидных моделей рака и точные органоидные модели для изучения функции генов рака. [1] [6]
Группу Джексона возглавляет Стив Джексон, и их исследования сосредоточены на том, как клетки используют реакцию на повреждение ДНК (DDR) для обнаружения и исправления поврежденной клеточной ДНК. Исследования, которые они проводят, имеют большие последствия, связанные с заболеваниями, которые возникают в результате потери функции системы DDR, такими как рак, нейродегенеративные заболевания, бесплодие, иммунодефицит и преждевременное старение. [1] [7]
Pentao Liu возглавляет группу Liu, которая использует генетику, геномику и клеточную биологию на мышах для изучения роли функций генов в развитии нормальных клеток и тканей, а также в развитии различных больных клеток и тканей, включая рак. Группа уделяет большое внимание выбору линии, самообновлению стволовых клеток и дифференциации, что может иметь значение для раннего выявления, профилактики и вариантов терапии рака и других генетических заболеваний. [1] [8]
Ultan McDermott возглавляет McDermott Group. Группа использует технологии секвенирования следующего поколения, генетические скрининги и биоинформатику для повышения знаний о влиянии, которое геномы раковых клеток оказывают на чувствительность к препаратам и резистентность у пациентов. Различные типы используемых генетических скринингов включают CRISPR , химический мутагенез и RNAi . Основные направления деятельности группы включают фармакогеномику рака и генетические скрининги для создания резерва резистентности к препаратам при раке. [1] [9]
Лидер группы Ник-Зайнал — Серена Ник-Зайнал . Группа использует вычислительные методы для идентификации уникальной сигнатуры мутагенеза в соматических клетках, чтобы помочь улучшить понимание того, как мутации в ДНК способствуют старению и раку. По мере того, как все больше геномов раковых заболеваний секвенируется, информация, которую генерирует группа, будет охватывать более надежную коллекцию, что позволит понять, как мутации приводят к различным типам и даже подтипам рака. [1] [10]
Группу Vassiliou возглавляет Джордж Василиу, и они сосредоточены на гематологическом раке . Группа изучает, как различные гены и их пути способствуют развитию рака крови, с конечной целью разработки лечения, которое увеличит качество и продолжительность жизни пациентов. [1] [11]
Thierry Voet возглавляет группу Voet. Группа использует варианты генома отдельных клеток и их транскрибированную РНК для изучения скорости мутации, геномной нестабильности в гаметогенезе и эмбриогенезе, а также влияния клеточной гетерогенности на здоровье и болезни. [1] [12]
В попытке лучше понять механику мутаций, которые приводят к развитию рака, группа Ник-Зайнала провела исследование, которое включало каталогизацию соматических мутаций для 21 различных видов рака груди. Затем группа использовала математические методы, чтобы помочь определить уникальные мутационные сигнатуры основных процессов, ведущих к эволюции от здоровой к больной ткани для каждого из отобранных видов рака. Результаты показали, что мутации включали несколько одинарных и двойных нуклеотидных замен, которые можно было дифференцировать. Уникальные мутации для каждого вида рака позволили классифицировать 21 образец на основе типа и подтипа рака, показывая связь между мутациями и типом результирующего рака. Хотя группа смогла идентифицировать эти мутации, они не смогли определить основные механизмы, приводящие к ним. [10]
Группа Макдермотта совместно с другими лабораториями работала над поиском новых возможностей лечения острого миелоидного лейкоза (ОМЛ), агрессивного рака с плохим прогнозом. Они достигли этого, разработав инструмент скрининга генома CRISPR для обнаружения областей в геноме, которые были бы более восприимчивы к лечению в клетках ОМЛ. Исследование выявило 492 важных гена для функционирования клеток ОМЛ, которые могли бы стать терапевтическими целями. Группа подтвердила полученные результаты с помощью генетического и фармакологического ингибирования выбранных генов. Ингибирование одного из выбранных генов, KAT2A, смогло подавить рост клеток ОМЛ в нескольких генотипах, оставив нераковые клетки неповрежденными. Результаты этого исследования предлагают несколько многообещающих терапевтических вариантов для ОМЛ, которые необходимо будет изучить более подробно. [9]