Определение мутации в генах KRAS и NRAS при раке толстой кишки

Биологические функции генов семейства RAS

Одно из ключевых свойств любой опухоли — это нарушение баланса между клеточным делением, т.е. размножением клеток, и клеточной гибелью. Для того, чтобы процесс деления осуществлялся в норме, необходимо поступление верного сигнала в клеточное ядро. Подобным сигналом являются специальные белки – факторы роста. Они прикрепляются к определённым рецепторам на поверхности клеточной оболочки и запускают внутри клетки ряд последовательных биохимических реакций. Результатом становится производство и накопление внутри клетки белков, которые необходимы для дальнейшего деления.

Гены семейства RAS (KRAS, NRAS и HRAS) – это один из важнейших звеньев сигнальной цепочки внутри клетки. Они передают сигналы к делению от рецепторов к ядру клетки. В норме эта цепочка сигналов (или, по-другому, сигнальный каскад) запускается «по команде» факторов роста. Например, фактором роста может выступать белок EGF (Epidermal Growth Factor ‒ перевод «эпидермальный фактор роста»). EGF и другие белки способны стимулировать рост и деление различных клеток. В случае мутации в каком-либо из генов – KRAS, NRAS или HRAS – происходит самопроизвольная активация передачи импульса к делению, то есть клетки начинают размножаться без команды от фактора роста. Процесс выходит из-под контроля, и опухоль начинает активно расти.

Необходимо отметить, что активирующие мутации не только в этих генах, но и в других звеньях сигнальной цепочки могут приводить к постоянной стимуляции клеточного деления. К таким событиям относятся, например, мутации в генах EGFR, BRAF и др. Упомянутые генетические повреждения в разной степени свойственны опухолям различных органов. Например, мутации в генах семейства RAS (KRAS, NRAS, HRAS) встречаются при раке поджелудочной железы, толстой кишки, лёгкого, кожи и т.д. Мутации EGFR характерны для немелкоклеточного рака легкого, а повреждения BRAF с наибольшей частотой обнаруживаются при меланоме.

В каких случаях нужно сделать тест на мутацию в генах KRAS и NRAS?

Тестирование опухоли на наличие мутаций в генах KRAS и NRAS выполняется пациентам с опухолями толстой кишки. Тест позволяет лечащему онкологу решить вопрос о возможности использования в терапии антител к определенному фактору роста и деления клеток ‒ EGFR.  Данные препараты – панитумумуаб или цетуксимаб ‒ блокируют расположенные на мембране клеток рецепторы эпидермального фактора роста (EGFR) и препятствуют росту опухоли.

Если в «нижележащих» генах-участниках сигнальной цепи (KRAS, NRAS или BRAF) присутствует мутация, то использование цетуксимаба и панитумумаба становится неэффективным. То есть препараты не будут препятствовать росту опухолевых клеток, поскольку воздействуют не на те звенья сигнальной цепочки, они не смогут предотвратить подачу сигнала к клетке.

Более того, существуют сведения о том, что ошибочное назначение анти-EGFR терапии пациентам, у которых мутация в перечисленных генах не выявлена, может ускорять рост опухоли. Частота мутаций в гене KRAS при опухолях толстой кишки достигает 50%. Ещё около 10-20% приходится на мутации в генах NRAS и BRAF. Таким образом, при правильном обследовании лечение антителами к EGFR должно назначаться не более 30-40% пациентов с раком толстой кишки, в остальных случаях используются другие схемы терапии.

Что делать, если в опухоли толстой кишки обнаружена мутация в гене KRAS или NRAS?

Обнаружение мутации в гене KRAS или NRAS является абсолютным противопоказанием к использованию цетуксимаба или панитумумаба, т.к. присутствие этих мутаций полностью препятствует противоопухолевому действию данных препаратов. Как упоминалось выше, при ошибочном назначении антител к EGFR пациентам с мутациями в генах RAS может наблюдаться ускорение роста опухоли – именно поэтому полноценное исследование данных генов является обязательным условием для подбора правильной терапии. В случае наличия мутаций в генах KRAS и NRAS в клетках опухоли успешно используются другие разновидности лечения.

Как сдать анализ на мутации в гене KRAS, NRAS, EGFR, BRAF?

Чтобы провести молекулярно-генетическое тестирование, специалистам необходимы опухолевые клетки. Они могут быть получены либо при биопсии, либо в ходе хирургической операции по удалению новообразования. При этом, материал для исследования должен быть подготовлен определенным образом. В противном случае тестирование будет невозможно.

В ходе первичного обследования онкологическому пациенту практически всегда выполняют биопсию, на основании которой происходит патоморфологическое подтверждение диагноза. Для этого полученные клетки пациента проходят многоэтапную химическую обработку. В результате из них создаётся специальный парафиновый блок. С одной стороны, он необходим для получения качественного тонкого среза (толщиной 5 мкм) с целью патоморфологической диагностики. С другой стороны, в правильно подготовленном парафиновом блоке молекулы ДНК надёжно сохраняются на протяжении десятилетий.

Аналогичные манипуляции патологи проводят в отношении опухолевых тканей, удалённых во время операции. Правильное выполнение процедуры фиксации тканей позволяет использовать образцы опухолей для молекулярно-генетического исследования ДНК спустя месяцы и годы после заливки образца в парафин.

Идеальным набором для молекулярно-генетического исследования является следующий комплект: парафиновый блок c тканью опухоли и одно стекло, окрашенное специальными красителями (гематоксилином и эозином). Всё перечисленное хранится в патологоанатомических архивах медицинских учреждений, а окраска гематоксилином и эозином – основная окраска, используемая в современной патоморфологической диагностике. Если медицинское учреждение по какой-либо причине не может предоставить блоки, то для молекулярно-генетического тестирования достаточно 5-10 неокрашенных срезов ткани опухоли на непокрытых стёклах толщиной 3-5 мкм и одно стекло, окрашенное гематоксилином и эозином.

Требования к упаковке материала перед транспортировкой

1. Закрывающийся пластиковый пакет или контейнер, либо картонная коробка
2. Полное соответствие номеров отправляемых блоков и стёкол в направлении на тест и копии патоморфологического заключения.
3. Лабораторные стекла должны быть обёрнуты плотной бумагой для избежания повреждений.
4. Хранение производится при комнатной температуре, не допустим нагрев блоков и стёкол выше +50^оС.

В настоящее время многие молекулярно-диагностические исследования выполняются за счет средств территориальных фондов ОМС регионов России (как Санкт-Петербурга, так и остальных субъектов РФ).