Раковые изменения могут оставлять след не только внутри самой опухоли. Новое исследование показало, что у мужчин одним из таких признаков может быть потеря Y-хромосомы в клетках, которые под микроскопом всё ещё выглядят совершенно нормальными.
Учёные обнаружили необычную закономерность: в здоровой на вид ткани непосредственно рядом с опухолью Y-хромосома отсутствовала чаще, чем в нормальных тканях мужчин без рака. А внутри самих опухолей потеря была ещё выраженнее.
Большинство клеток мужского организма содержит одну X- и одну Y-хромосому. Однако иногда при делении клетки одна из её потомков теряет Y-хромосому. Если такие клетки продолжают размножаться, в ткани постепенно появляются участки, где часть клеток сохранила Y-хромосому, а часть уже нет.
Чтобы понять, насколько распространено это явление, исследователи изучили тысячу архивных образцов тканей от 405 мужчин. Материал был взят из 11 основных органов.
С помощью специального анализа учёные смогли увидеть X- и Y-хромосомы более чем в 4,3 миллиона клеточных ядер и сравнить их количество в разных образцах.
В результате возникла своеобразная градация. Самый сильный сигнал Y-хромосомы наблюдался в нормальных тканях мужчин без рака. В нормальных на вид клетках рядом с опухолью он становился слабее. А непосредственно в опухолевой ткани был самым низким.
При этом степень потери Y-хромосомы различалась в зависимости от типа рака. Наиболее выраженной она оказалась в опухолях толстой и прямой кишки.
Особенно показательные данные получили у 49 мужчин, для которых исследователи располагали одновременно образцами опухоли и соседней нормальной на вид ткани того же органа. Среди них были 33 пациента с раком мочевого пузыря, восемь с раком простаты и ещё восемь с другими видами опухолей.
Во всех этих случаях внутри опухолей потеря Y-хромосомы была выражена сильнее, чем в окружающей ткани.
При этом в органах, расположенных далеко от опухоли, такого заметного отличия от тканей мужчин без рака в целом не наблюдалось. Изменения были сосредоточены именно рядом с опухолью.
Авторы подчёркивают, что это вовсе не означает, что нормальные на вид клетки с потерянной Y-хромосомой обязательно станут раковыми. Но сам факт оказался неожиданным: внешне клетки выглядели обычными, хотя на уровне хромосом в них уже обнаруживалось отличие.
Дополнительный анализ данных по раку мочевого пузыря показал похожую тенденцию. Активность генов, расположенных на Y-хромосоме, постепенно снижалась при переходе от предраковых изменений к инвазивному раку. Однако в отдельной небольшой группе из пяти пациентов разница между предраковыми и инвазивными опухолями немного не достигла принятого порога статистической значимости.
Кроме того, исследователи изучали разные образцы тканей в один момент времени, а не наблюдали за одними и теми же клетками по мере развития заболевания. Поэтому работа не показывает, происходит ли потеря Y-хромосомы до появления рака или уже под его влиянием.
Известно, что в клетках крови потеря Y-хромосомы становится более распространённой с возрастом. В новом исследовании возраст тоже был связан с большей потерей Y-хромосомы в нормальных тканях мужчин с раком, в том числе в органах, удалённых от опухоли.
Однако исследователи считают, что одно только старение плохо объясняет, почему особенно выраженные изменения наблюдались непосредственно рядом с опухолями.
Пока остаётся открытым и главный вопрос: способствует ли потеря Y-хромосомы развитию рака или, наоборот, условия, создаваемые заболеванием, помогают выживать и размножаться клеткам, которые уже лишились этой хромосомы.
Авторы подчёркивают, что их исследование показывает лишь связь, но не доказывает причинно-следственную зависимость. Чтобы выяснить это, потребуются эксперименты, в которых учёные намеренно вызывают потерю Y-хромосомы и проверяют, повышает ли это вероятность превращения клеток в раковые, либо пытаются предотвратить потерю и оценивают, снижает ли это риск образования опухолей.
Особый интерес представляет возможное практическое применение результата. Если при биопсии врач случайно не попадёт непосредственно в небольшую опухоль, но возьмёт ткань рядом с ней, выраженная потеря Y-хромосомы теоретически могла бы стать дополнительным сигналом для более тщательного обследования.
Однако пока это лишь потенциальная возможность. В нынешней работе такой способ диагностики не проверяли, и неизвестно, насколько точно он смог бы выявлять рак.
Для этого потребуются длительные исследования с наблюдением за пациентами и оценкой точности такого маркера.
У нынешней работы есть и ограничения. Исследователи использовали небольшие архивные образцы, причём из 2917 подготовленных материалов только тысяча прошла проверку качества изображений. Кроме того, нормальные ткани из органов, удалённых от опухоли, удалось получить всего у десяти мужчин.
Тем не менее результаты дают учёным новое направление для проверки: возможно, потеря Y-хромосомы в нормальных на вид клетках рядом с опухолью действительно сможет в будущем помочь обнаруживать некоторые виды рака раньше.
