УДК: 575.224.234:616-06
Год издания: 2010
Анализ гиперметилирования промоторных областей генов-супрессоров у пациенток с узловыми образованиями молочной железы
Силин А.Е., Мартинков В.Н., Родько Д.Б., Надыров Э.А., Мартыненко С.М., Силина А.А., Тропашко И.Б.
Рубрики: 76.03.39, 76.29.48, 76.29.49
Республиканский научно-практический центр радиационной медицины и экологии человека
Тема НИР: «Провести анализ эпигенетических модификаций промоторных областей генов-супрессоров при узловых образованиях молочной железы у женщин Беларуси»
Сроки выполнения НИР: январь 2009 г. — декабрь 2010 г.
Научный руководитель: канд. биол. наук А.Е. Силин
Источник финансирования: госбюджет
В настоящее время установлено, что эпигенетическая инактивация генов-супрессоров опухоли, обусловленная гиперметилированием промоторной области, является таким же характерным признаком опухолей человека, как и генетические нарушения, и служит альтернативным механизмом потери функции генов-супрессоров. В ряде исследований было показано, что гиперметилирование генов-супрессоров сопровождает такие опухолевые процессы, как рак предстательной железы, рак печени, рак легкого, рак мочевого пузыря, рак щитовидной железы и злокачественные новообразования некоторых других локализаций. Существуют данные о фактах гиперметилирования при раке молочной железы (РМЖ). При этом авторы в своих исследованиях анализируют от одного до десяти различных генов, обладающих различной степенью сопряженности случаев гиперметилирования с заболеванием. В этой связи актуальным является подбор наиболее чувствительных эпигенетических маркеров для каждой из форм онкологических заболеваний с целью разработки методов ранней диагностики злокачественного процесса.
Цель исследования - провести анализ распространенности гиперметилирования промоторных областей 9 различных генов-супрессоров в группах пациенток с узловыми образованиями молочной железы, включая РМЖ.
В нашей работе на добровольной основе после подписания специальной формы письменного согласия приняли участие 82 пациентки с установленным диагнозом РМЖ и 38 пациенток с различными формами фиброзно-кистозной болезни (доброкачественная патология). Материалом для выделения ДНК служила ткань молочной железы.
В ходе исследования был проведен молекулярно-генетический анализ гиперметилирования промоторных областей 9 генов-супрессоров - RAR?, HIN1, DAPK, RASSF1A, GSTP1, Cyclin D2, APC, p16 и hMLH1 методом полимеразной цепной реакции, специфической к метилированию.
Итоговые значения проведенного анализа представлены в табл.
Среди 82 проанализированных образцов опухолевых тканей пациенток с РМЖ метилирование хотя бы по одному гену присутствует в подавляющем большинстве случаев. Полностью метилирование отсутствовало лишь в 8 случаях. В то же время, частота метилирования оказалась различной по каждому из 9 анализируемых генов. Наиболее метилированной среди 9 генов оказалась промоторная область RASSF1A - 76,8% случаев. Также частыми, по нашим данным, являются факты гиперметилирования при РМЖ таких генов, как HIN1, DAPK, APC и Cyclin D2. Единичные случаи метилирования выявлены для генов p16 и hMLH1.
Сравнивая полученные данные по доброкачественной патологии с результатами анализа гиперметилирования этих же генов в группе пациенток с РМЖ, следует отметить, что по генам RASSF1A и DAPK метилирование в каждой из групп было относительно сходным. В то же время, по таким генам, как RAR?, HIN1, GSTP1, Cyclin D2 и APC гиперметилирование в группе доброкачественной патологии было представлено лишь единичными случаями, а по гену GSTP1 отсутствовало в пределах изученной группы. Метилирование также отсутствовало и у генов p16 и hMLH1.
Одной из исследовательских задач нашей работы является оценка анализа гиперметилирования промоторных областей генов-супрессоров с точки зрения значимости для диагностики рака молочной железы. Для решения этой задачи необходим подбор наиболее специфических маркеров из числа анализируемых, позволяющих максимально снизить процент ложноположительных тестов.
Как видно из данных табл., несмотря на достаточно высокую общую чувствительность анализа, достигающую в группе РМЖ 90,2%, специфичность является невысокой. Это заключение сделано на основании того факта, что различие в общем метилировании между группами составило лишь 19,1%. Очевидным в этом случае является то, что максимальный вклад в формирование неспецифической составляющей тестирования вносят гены RASSF1 и DAPK. Таким образом, они не могут быть использованы при создании панели генетических маркеров диагностики РМЖ. Также при формировании набора маркеров следует исключить гены p16 и hMLH1, поскольку факты гиперметилирования по ним отмечены в единичных случаях в группе пациенток с диагнозом РМЖ. В результате исключения двух генов с низкой чувствительностью и двух низкоспецифичных генов чувствительность тестирования снижается лишь на 10%, в то время как специфичность увеличивается значительно. Так, суммарная частота гиперметилирования по пяти генам в группе пациенток с доброкачественной патологией составила 13,2%.
Полученные на данном этапе результаты позволяют включить пять из девяти анализируемых нами генов (RAR?, HIN1, GSTP1, Cyclin D2 и APC) в панель генетических маркеров для диагностики рака молочной железы на основе анализа гиперметилирования. Тем не менее, необходимо продолжение работы с целью поиска дополнительных специфических маркеров для повышения диагностической точности данного метода.
Область применения: медицинская генетика, онкология
Рекомендации по использованию: молекулярно-генетический анализ гиперметилирования генов-супрессоров может быть использован для ранней диагностики злокачественного процесса молочной железы
Предложения по сотрудничеству: злокачественного процесса молочной железы с использованием анализа гиперметилирования генов-супрессоров