Spersonalizowana bioinformatyka w walce z rakiem
Kilka globalnych inicjatyw, takich jak Cancer Genome Atlas oraz International Cancer Genome Consortium, z powodzeniem scharakteryzowało genomy tysięcy przypadków najpowszechniejszych typów raka. Analiza ta dostarczyła informacji na temat mutacyjnego charakteru ludzkich nowotworów, oferujące ważne dane biologiczne i kliniczne. Co ważne, uzyskana wiedza przekłada się bezpośrednio na stawianie diagnozy, monitorowanie i leczenie nowotworów. Sfinansowany przez UE projekt PanCanRisk miał na celu wykorzystanie dostępnych obecnie kompleksowych genomicznych danych na temat raka w celu usprawnienia wyszukiwania nowych genów odpowiadających za podatność. Jak wyjaśnia badaczka pracująca nad projektem, dr Ceres Fernandez-Rozadilla, „PanCanRisk koncentruje się na koncepcji raka jako choroby o bardzo szczególnych cechach cząsteczkowych, niezależnie od miejsca, w którym występuje. Dlatego też wiarygodna jest hipoteza, że podatność genetyczna jest wspólna dla różnych typów raka”. Analizy PanCanRisk Konsorcjum PanCanRisk połączyło wiedzę techniczną z zakresu bioinformatyki, statystyki oraz nauk eksperymentalnych i medycznych. Partnerzy opracowali narzędzia bioinformatyczne, by wykorzystać dostępne duże bazy danych dotyczące raka w celu odkrycia nowych wariacji genetycznych oraz genów związanych z podatnością na raka. Zostały one dokładnie zwalidowane w dwóch kolejnych niezależnych kohortach; rzetelne analizy funkcjonalne wskazują, że zdają się one mieć związek z rozwojem choroby. Jednym z ważnych elementów projektu jest proces eDiVa, który obejmuje bazę danych na temat chorób oraz kilka nowych narzędzi do prognozowania i kontroli jakości. W erze, w której informacje genomiczne stały się dla lekarzy codziennością, proces eDiVa można wykorzystać, by wspomagać ich w diagnozowaniu, podejmowaniu decyzji i wybieraniu leczenia poprzez pomoc w skuteczniejszej interpretacji informacji genomicznych. eDiVa udostępnia się na mocy licencji typu open source w celu bazującej na genomice ocenie ryzyka wystąpienia raka w otoczeniu klinicznym. Bezpośrednie przełożenie wyników projektu PanCanRisk Jednym z głównych celów projektu było stworzenie lepszych narzędzi diagnostycznych służących ulepszeniu programów badań przesiewowych i personalizowaniu medycyny. „Z powodzeniem rozpoznaliśmy i zweryfikowaliśmy pod kątem funkcjonalnym dwa geny, od których zależy ryzyko wystąpienia zarówno raka piersi, jak i raka okrężnicy. Zaprojektowaliśmy również panel biomarkerów układu krążenia, który pomaga wcześniej wykrywać, a tym samym diagnozować niektóre typy raka”, opowiada dr Fernandez-Rozadilla. Odkrycia te mają bardzo duże znaczenie dla prognozowania ryzyka, jako że nośniki wariantów patogenów w tych genach będą skutkować znacznym ryzykiem wystąpienia raka piersi lub raka okrężnicy. W odniesieniu do biomarkerów układu krążenia można je wykorzystywać w celu uzupełniania obecnych strategii przesiewowych, a tym samym zwiększania naszych możliwości w zakresie wykrywania wczesnych stadiów raka, w przypadku których prognozy są lepsze. Dzięki projektowi PanCanRisk zyskaliśmy bezprecedensową wiedzę na temat ryzyka wystąpienia raka. Utworzona platforma wykorzystuje moc diagnostyczną sekwencjonowania genomu w codziennej działalności klinicznej, zapewniając bezpośrednie korzyści w odniesieniu do klasyfikacji i monitorowania pacjentów oraz interwencji terapeutycznych. Strategie PanCanRisk można rozszerzyć o ocenę wrażliwości na leki oraz farmakogenomikę, co bez wątpienia ułatwi sprawowanie opieki medycznej nad pacjentami. Jeśli chodzi o przyszłość, dr Ceres Fernández-Rozadilla uważa, że „element PanCanRisk zakładający przejście od badań laboratoryjnych do praktyki klinicznej, jak również jego obliczeniowy charakter, mogą odmienić sposób, w jaki w ośrodkach ocenia się ryzyko nowotworu”.
Słowa kluczowe
PanCanRisk, rak, ryzyko, genomika, bioinformatyka, biomarker