какая мутация brca является наиболее частой в славянской популяции больных
Мутации генов BRCA1 и BRCA2
Тестирование мутаций в генах BRCA1 и BRCA2 в рамках программы «Совершенствование молекулярно-генетической диагностики в Российской Федерации» выполняется у пациенток с платиночувствительным рецидивом распространенного рака яичников.
Эпидемиология мутаций в генах BRCA1 и BRCA2
Частота встречаемости BRCA мутаций в популяции – 1:800-1:1000, при этом она зависит от географической локализации и этнической группы. При раке яичников мутации генов BRCA 1/2 выявляются в 22-28% случаев. Частота выявления мутаций BRCA1/2 зависит от используемого метода и тестируемого биоматериала.
Роль мутаций в генах BRCA1 и BRCA2
Гены BRCA1/2 относятся к группе генов-супрессоров, вовлеченных в процесс гомологичной репарации двунитевых разрывов ДНК.
Наличие клинически значимых мутаций в генах BRCA1 или BRCA2 вызывает потерю функции белков, кодируемых этими генами, в результате чего нарушается основной механизм репарации двунитевых разрывов ДНК. Альтернативные пути репарации (BER, NHEJ) не способны полностью исключить накопление большого числа ошибок в первичной структуре ДНК (геномная нестабильность), следствием чего является повышенный риск возникновения некоторых злокачественных новообразований (рака молочной железы, рака яичников, рака простаты, рака поджелудочной железы) (рис. 1).
Алгоритм тестирования на мутации генов BRCA1 и BRCA2
При мутации BRCA1/2 эффективной стратегией лечения является применение PARP-ингибитора олапариба. В случаях, когда блокируется фермент PARP, клетки не могут эффективно восстанавливать однонитевые разрывы. Во время репликации ДНК эти однонитевые разрывы переходят в двунитевые. Накопление двунитевых разрывов при нарушении их восстановления в случае мутации BRCA1/2 ведет к селективной гибели опухолевых клеток.
Персонализированной подход к выбору терапии, основанный на результатах молекулярно-генетического тестирования, позволит повысить эффективность лечения рака яичников:
Знание статуса BRCA позволит более точно определить прогноз заболевания.
Выявление мутаций BRCA1/2 у больных раком яичников определяет необходимость обследования их родственников для выявления здоровых носителей мутации BRCA1/2 и обеспечения диагностики злокачественных новообразований на ранних стадиях, когда лечение наиболее эффективно.
Отрицательный результат теста на частые мутации не гарантирует отсутствие других мутаций в этих генах. При наличии другого злокачественного образования в анамнезе у самой пациентки (рак молочной железы и др.), семейного анамнеза (рак молочной/грудной железы, рак яичников, рак предстательной железы, рак поджелудочной железы и др. у ближайших родственников), рекомендовано проведение консультации клинического генетика.
Для качественного оказания помощи больным раком яичников важно взаимодействие всех специалистов, вовлеченных в процесс выбора режима терапии.
В интересах пациенток в рамках Программы возможна отправка нескольких видов биологического материала: опухолевой ткани (гистологического блока) и/или здоровой ткани (крови или гистологического блока). Однако, только комбинация «опухолевая + здоровая ткань» позволяет выявлять весь спектр мутаций генов BRCA (когда показано) и определять их характер (наследственный или соматический), что имеет огромное значение для медико-генетического консультирования пациенток и их родственников.
Отправка на BRCA-тестирование только здоровой ткани (например, крови) позволяет выявить только герминальные мутации; отправка опухолевой и здоровой ткани позволяет выявить и герминальные и соматические мутации с определением их характера. Соматические мутации генов BRCA выявляются в 6-8% случаев серозного РЯ высокой степени злокачественности и составляют не менее 20% случаев BRCA-ассоциированного рака яичника. Соматические мутации также определяют характер и тактику лечения.
Рекомендуется направлять на BRCA-тестирование одновременно и опухолевый материал пациентки, и здоровую ткань (кровь). Такой подход позволяет с максимальной чувствительностью выявлять случаи BRCA-ассоциированного рака яичников, а также определять герминальный или соматический характер мутации, что может быть важно для дальнейшей диагностики родственников пациенток.
Для того, чтобы отправить материал на диагностику, вы должны быть зарегистрированным пользователем. Если у вас уже есть логин и пароль, то повторная регистрация не требуется.
Если вы новый пользователь, пожалуйста, пройдите процедуру регистрации.
Онкология: выявление мутаций в генах BRCA1, BRCA2, CHEK2
Полиморфизм генов, передающийся из поколения в поколение, позволяет оценить риск возникновения онкологического заболевания и скорректировать лечение при уже развившемся онкологическом процессе.
Огромные усилия учёных направлены на идентификацию других генов наследственного рака молочной железы и/или яичников. В ходе этих исследований удалось обнаружить новые значимые мутации, приводящие к инактивации генов CHEK2, NBS1, PALB2, TP53, PTEN и другие. Ген CHEK2 кодирует синтез белка-фермента чекпойнт-киназы 2. Белковый продукт гена CHEK2 участвует в поддержании стабильности генома, контролирует процессы клеточного деления и репарации ДНК. Фермент активируется в ответ на повреждение молекулы ДНК, блокируя клеточный цикл в фазе G1 или запуская процесс апоптоза, выступая в качестве супрессора злокачественной трансформации клеток. Мутации гена CHEK2 приводят к синтезу неполноценного укороченного белка и ассоциированы с возникновением наследственных форм рака молочной железы.
Мутации с.1100delC, IVS2+1G>A гена CHEK2 являются наиболее распространенными. Частота аллеля 1100delC в европейской популяции составляет 1,1–1,4%. Среди российских пациентов частота встречаемости аллеля 1100delC составляет 2-5%. Риск возникновения рака молочной железы у женщин–носительниц мутации 1100delC увеличивается в 1,4–4,7 раза. Мутация IVS2+1G>A гена CHEK2 более редкая, по сравнению с c.1100delC, чаще встречается у представительниц Белоруссии, Польши, Германии и Северной Америки. Аллель IVS2+1G>A CHEK2 ассоциирован с возникновением онкологической патологии различной локализации, чаще всего встречается у больных раком молочной железы.
Мутации гена CHEK2 наследуются по аутосомно-доминантному типу, передаются из поколения в поколение с вероятностью 50%. Встречаются с одинаковой частотой у мужчин и женщин. Вероятность возникновения болезни повышается даже при наличии одной мутации в гетерозиготной форме.
Частота наследственной предрасположенности к раку молочной железы составляет около 25% всех случаев рака молочной железы.
Распространенность мутации генов BRCA1 или BRCA2 значительно различается у этнических групп в географических регионах. Специфические мутации и рецидивы мутации в зависимости от популяции описаны в Исландии, Нидерландах, Швеции, Норвегии, Германии, Франции, Испании, Канаде, странах Центральной и Восточной Европы и среди потомков евреев, выходцев из Германии. В середине 1990 х гг. обнаружено, что относительно небольшие, биологически изолированные народности характеризуются выраженным эффектом предшественника – преобладанием, так называемых повторяющихся мутаций в BRCA1 и BRCA2. Например, у евреев европейского происхождения практически все повреждения генов BRCA1 и BRCA2 сводятся к мутациям BRCA1 185delAG, BRCA1 5382insC и BRCA2 6174delT, у жителей Исландии – к аллелю BRCA2 999del5. Особенности спектра мутаций в том или ином географическом регионе в значительной мере отражаются на организации диагностики наследственного рака молочной железы. В странах без выраженного эффекта предшественника генетическому анализу подвергаются преимущественно те случаи онкологического заболевания, при которых вероятность обнаружения мутаций достаточно высока, а именно пациенты с выраженным семейным онкологическим анамнезом и/или больные с первично множественными опухолями и/или молодые женщины с раком молочной железы или раком яичников.
Методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени в препаратах ДНК человека, полученных из периферической крови, выявляется мутация в генах BRCA1, BRCA2, CHEK2. Обнаружение генного дефекта у клинически здоровых женщин позволяет провести своевременную диагностику в случае возникновения онкологических заболеваний молочной железы и/или яичников и предупредить их тяжелые последствия. Для пациенток с уже подтвержденным онкологическим заболеванием данное исследование дает возможность определить его возможную наследственную природу и подобрать более адекватную терапию.
Какие бывают мутации BRCA1 и BRCA2?
Генетические мутации можно подразделить на два вида:
У каждого гена есть две формы – аллели, которые расположены в одинаковых участках гомологичных хромосом. Для потери функции гена необходима инактивация обоих аллелей в результате мутаций или под воздействием эпигенетических (без изменений структуры гена) факторов.
Носители герминальных мутаций уже обладают одним дефектным аллелем, поэтому вероятность потери функции белка повышается, а с ней и риск развития рака. Идентификация герминальной мутации в генах BRCA1 и BRCA2 позволяет определить Вашу предрасположенность ко многим видам рака, особенно, раку молочной железы и/или яичников (см. рис. №1). Кроме того, мутации BRCA1/2 являются наиболее часто встречаемыми при аденокарциноме поджелудочной железы.
Petrucelli, N., Daly, M.B., Pal, T. (2016). BRCA1 and BRCA2-associated hereditary breast and ovarian cancer. GeneReviews. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1247/ Accessed September 26, 2018.
Golan, T., Stossel, C., Atias, D. et at (2018). Recapitulating the clinical scenario of BRCA-associated pancreatic cancer in pre-clinical models. InternationalJournalofCancer. 143, 179-183
Рис. №1 – Сравнительный график риска развития рака у носителей мутаций BRCA1 и BRCA2.
70 % и 60 % жителей России с раком молочной железы и раком яичников соответственно имеют мутацию 5382insC в гене BRCA1. Другие часто встречающиеся мутации среди жителей РФ включают в себя 4153delA, 300T>G (C61G), 185delAG, 2080delA, 3819delGTAAA, 3875delGTCT в гене BRCA1 и 6174delT в гене BRCA2 6 (см. таблицу №1).
Частота встречаемости (%) при раке молочной железы
Частота встречаемости (%) при раке яичников
Анализ генов BRCA1 и BRCA2 для выявления синдрома наследственного рака молочной железы и яичника
Одним из самых частых видов семейных опухолей является наследственный рак молочной железы (РМЖ), он составляет 5-10% от всех случаев злокачественного поражения молочных желез. Часто наследственный РМЖ связан с высоким риском развития рака яичника (РЯ). Как правило, в научной и медицинской литературе используют единый термин «синдром РМЖ/РЯ» (breast-ovarian cancer syndrome). Причем, при опухолевых заболеваниях яичника доля наследственного рака даже выше, чем при РМЖ: 10-20% случаев РЯ обусловлены присутствием наследственного генетического дефекта.
С предрасположенностью к возникновению синдрома РМЖ/РЯ связано присутствие у таких пациентов мутаций в генах BRCA1 или BRCA2. Мутации являются наследственными – то есть, буквально в каждой клетке организма такого человека есть повреждение, которое передалось ему по наследству. Вероятность возникновения злокачественного новообразования у пациентов с мутациями BRCA1 или BRCA2 к 70 годам достигает 80%.
Гены BRCA1 и BRCA2 играют ключевую роль в поддержании целостности генома, в частности в процессах репарации (восстановления) ДНК. Мутации, затрагивающие эти гены, как правило приводят к синтезу укороченного, неправильного белка. Такой белок не может правильно выполнять свои функции – «следить» за стабильностью всего генетического материала клетки.
Однако, в каждой клетке присутствует две копии каждого гена — от мамы и от папы, поэтому вторая копия может компенсировать нарушение работы клеточных систем. Но вероятность выхода ее из строя также очень высока. При нарушении процессов восстановления ДНК в клетках начинают накапливаться и другие изменения, которые, в свою очередь, могут привести к злокачественной трансформации и росту опухоли.
Определение генетической предрасположенности к онкологическим заболеваниям:
На базе лаборатории молекулярной онкологии НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова применяется проведение поэтапного анализа для пациентов:
 |  |
На данный момент известно более 2 000 вариантов патогенных мутаций в генах BRCA1 и BRCA2. Кроме того, данные гены являются довольно большими – 24 и 27 экзонов соответственно. Поэтому полный анализ последовательностей генов BRCA1 и BRCA2 является трудоемким, дорогостоящим и длительным по времени процессом.
Однако для некоторых национальностей характерен ограниченный спектр значимых мутаций (т.н. «эффект основателя»). Так в популяции российских пациентов славянского происхождения до 90% обнаруживаемых патогенных вариантов BRCA1 представлены всего тремя мутациями: 5382insC, 4153delA, 185delAG. Этот факт позволяет значительно ускорить генетическое тестирование пациентов с признаками наследственного РМЖ/РЯ.
Анализ последовательности гена BRCA2, выявление мутации c.9096_9097delAA
В каких случаях нужно сдать анализ на мутации BRCA1 и BRCA2?
Национальная онкологическая сеть – National Comprehensive Cancer Network (NCCN) рекомендует направлять на генетическое исследование следующих пациентов:
Выполнение молекулярно-генетического анализа должно сопровождаться генетическим консультированием, в ходе которого обсуждаются содержание, смысл и последствия тестирования; значение позитивного, негативного и неинформативного результатов; технические ограничения предлагаемого теста; необходимость информировать родственников в случае обнаружения наследственной мутации; особенности скрининга и профилактики опухолей у носителей мутаций и др.
Как сдать анализ на мутации BRCA1 и BRCA2?
Материалом для анализа является кровь. Для генетических исследований используют пробирки с ЭДТА (фиолетовая крышка). Сдать кровь можно в лаборатории НМИЦ или привезти из любой другой лаборатории. Кровь хранится при комнатной температуре до 7 дней.
 |  |
Особая подготовка к исследованию не нужна, на результаты исследования не влияют приемы пищи, прием лекарств, введение контрастных веществ и пр.
Пересдавать анализ через некоторое время или после лечения не потребуется. Наследственная мутация не может исчезнуть или появиться в течение жизни или после полученного лечения.
Что делать, если у женщины обнаружена мутация BRCA1 или BRCA2?
Для носителей патогенных мутаций разработан комплекс мероприятий по ранней диагностике, профилактике и терапии новообразований молочной железы и рака яичников. Если среди здоровых женщин своевременно выявить тех, у кого имеется генный дефект, есть возможность диагностировать развитие заболевания на ранних стадиях.
Исследователями были выявлены особенности лекарственной чувствительности BRCA-ассоциированных опухолей. Они хорошо реагируют на некоторые цитостатические препараты, и лечение может быть весьма успешным.
Для здоровых носителей BRCA-мутаций рекомендовано:
Как предрасположенность к РМЖ и РЯ передается по наследству.
Часто у носителей мутаций BRCA1/BRCA2 возникает вопрос – всем ли детям она передалась и какие генетические причины появления наследственной формы РМЖ? Шансы передать повреждённый ген потомству составляют 50%.
Заболевание одинаково наследуется, как мальчиками, так и девочками. Ген, связанный с развитием рака молочной железы и рака яичников, расположен не на половых хромосомах, поэтому вероятность носительства мутации не зависит от пола ребенка.
Если мутация в нескольких поколениях передавалась через мужчин, очень сложно проводить анализ родословных, так как мужчины довольно редко болеют РМЖ даже при наличии генного дефекта.
Например: носителями были дедушка и отец пациентки, и у них заболевание не проявилось. На вопрос, были ли случаи онкологических заболеваний в семье, такая пациентка ответит отрицательно. При отсутствии других клинических признаков наследственных опухолей (ранний возраст/множественность опухолей), наследственная составляющая заболевания может быть не учтена.
При обнаружении мутации BRCA1 или BRCA2 всем кровным родственникам рекомендуется также пройти тестирование.
Почему при генетическом исследовании важно учитывать этнические корни?
Для многих этнических групп характерен свой набор частых мутаций. Национальные корни обследуемого необходимо учитывать при выборе глубины исследования.
Учеными было доказано, что для некоторых национальностей характерен ограниченный спектр значимых мутаций (т.н. «эффект основателя»). Так в популяции российских пациентов славянского происхождения до 90% обнаруживаемых патогенных вариантов BRCA1 представлены всего тремя мутациями: 5382insC, 4153delA, 185delAG. Этот факт позволяет значительно ускорить генетическое тестирование пациентов с признаками наследственного РМЖ/РЯ.
И, в заключение, наглядная инфографика «Синдром наследственного рака молочной железы и яичников». Автор — Кулигина Екатерина Шотовна, к.б.н., старший научный сотрудник Научной лаборатории молекулярной онкологии ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России.
Авторская публикация:
АЛЕКСАХИНА СВЕТЛАНА НИКОЛАЕВНА,
лаборант-исследователь научной лаборатории молекулярной онкологии ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России
5 важных вопросов о мутациях BRCA1 и BRCA2
1. Что такое BRCA1 и BRCA2?
Среди онкологических заболеваний у женщин лидирующие позиции по частоте возникновения занимает рак молочной железы, он же является основной причиной смертности от онкопатологии среди женской половины населения. Риск заболеть раком молочной жизни в течение жизни составляет примерно 1:10-1:8, поэтому в группе риска каждая женщина. К сожалению, возраст не является гарантией защиты от болезни: случаи злокачественных новообразований молочных желез зарегистрированы и у девочек в возрасте 13-15 лет.
Сегодня определены факторы риска, повышающие вероятность развития заболевания, однако даже при проведении своевременной профилактики, здоровом образе жизни, контроле массы тела риск заболеть сохраняется. Обусловлено это отчасти тем, что 5-20% случаев заболевания являются наследственными и связаны с герминальными мутациями (мутациями в половых клетках, которые передаются потомству).
Ген BRCA2 расположен на длинном плече 13 хромосомы (позиция 13q12.3) и также относится к опухолевым супрессорам. Мутации в генах BRCA1/2 вызывают развитие рака молочной железы с вероятностью выше 70%. У носителей-женщин в разы увеличивается риск развития и рака яичников. Опасность мутации представляют и для мужчин в виде высокого риска рака простаты, грудной железы.
2. Как были обнаружены эти мутации?
В настоящее время онкологам, маммологам, генетикам, врачам других специальностей, а также поклонникам Анджелины Джоли хорошо известно о связи рака молочной железы, яичников с генами BRCA1/2, но данная ассоциация
не выявлялась на протяжении долгого времени из-за сложной структуры генов и трудностей диагностики онкологического заболевания на ранних стадиях.
Новаторство в изучении наследственного рака молочной железы принадлежит западному научному сообществу середины XX-го века. В Советском Союзе этого времени генетика считалась лженаукой, а про онкогенетику не слышали вообще.
Первая публикация вышла в 1948 г. под авторством Smithers D.W., работа содержала данные о 459 семьях, в которых от рака пациенты умирали чаще в сравнении с популяцией, если кто-то из родственников уже сталкивался с заболеванием. Корреляции с ранним развитием рака еще не было установлено, поскольку не была доступна ранняя диагностика рака, следовательно, отсутствовали сведения о манифестации заболевания.
Информация о наследственной природе рака молочной железы все еще оставалась скудной, несмотря на постепенное развитие онкогенетики: цитогенетики уже определяли хромосомные поломки в опухолевой ткани, появлялись первые данные об онкогенах и онкосупрессорах. К «прорыву» привело развитие молекулярных технологий. В 1990 г. ученые наконец связали ряд наследственных случаев рака молочной железы и 17 хромосому, в том числе участок 17q21. Затем установили, что случаи рака молочной железы и рака яичников могут быть связаны с одним и тем же геном. Исследования продолжил профессор Даг Истон (Easton D.F.) в 1993 г.,
изучив истории более 200 семей, у которых рак груди был связан с районом 17q21, он же и предположил о существовании других BRCA-генов. Ген BRCA2 был найден в 1994 г.
3. Какие еще мутации в других генах приводят к тем же последствиям?
С середины 90х годов и по настоящее время накоплены данные о 12000 полиморфизмах (вариантах) генов BRCA 1/2, 5000 из которых являются мутациями и связаны с высоким риском развития рака молочной железы и/или яичников. Помимо генов BRCA1/2, вклад в развитие наследственных форм рака молочной железы вносят гены CHEK2, TP53, PTEN, PALB2, ATM, RAD50, BLM, MSH2, MLH1 и другие. Они также связаны с развитием рака других органов и систем.
4. Как узнать, является ли человек носителем мутации BRCA1/2?
Важно понимать, что отсутствие герминальной мутации, связанной с развитием наследственных форм рака, не ограничивает возникновение соматических мутаций в клетках в течение жизни. В настоящее время доступны исследования не только предрасположенности к раку, но и анализ генетических изменений в самой опухолевой ткани, правда, к сожалению, не везде и не всем.
Для проведения анализа на носительство частых мутаций в генах BRCA1/2 достаточно забора венозной крови, а также согласия пациента на проведения тестирования.
Целесообразность проведения генетического исследования и его объем определяет индивидуально врач-генетик. На медико-генетическое консультирование может направить онколог, акушер-гинеколог, репродуктолог, врачи других специальностей, если настораживает семейный анамнез пациента. При выявлении мутации требуется консультация квалифицированного онколога для обсуждения профилактики или тактики лечения (если опухоль уже выявлена). В крупных онкологических центрах России анализ обязательно рекомендуется пациентам, поступившим на лечение, входящим в группу риска.
5. Что делать, если обнаружилось носительство?
При выявлении мутаций, требуется повторная консультация генетика и квалифицированного онколога для обсуждения профилактики и тактики лечения, если опухоль уже выявлена.
Хирургический этап лечения не всегда возможен из-за стадии заболевания, но своевременно проведенное генетическое исследование позволит повлиять на подбор эффективного химиотерапевтического лечения, а также таргетных препаратов.