Nowe geny związane z rakiem żołądka odkryte dzięki DNA psów
Psy dzielą z nami nie tylko domy i codzienne rytuały, ale również niektóre choroby. Choć rak żołądka u psów występuje rzadko, to przebiega w sposób niezwykle podobny do tej samej choroby u ludzi — z subtelnymi objawami, podobnymi podtypami nowotworów, późnym rozpoznaniem i złym rokowaniem. Dzięki tej analogii oraz unikalnym cechom genetycznym, psy rasowe stanowią cenny model do badań nad tą wyniszczającą chorobą, będącą piątym najczęściej występującym nowotworem na świecie.
W nowym badaniu opublikowanym 30 maja w Proceedings of the National Academy of Sciences, zespół naukowców z Uniwersytetu Cornella odkrył ponad 15 genów związanych z ryzykiem rozwoju raka żołądka, analizując DNA psów.
Badanie wzmacnia przekonanie, że psy, zwłaszcza populacje rasowe, są potężnym modelem badawczym chorób ludzkich – mówi dr Jacquelyn Evans, kierująca projektem i adiunkt w Baker Institute for Animal Health oraz Cornell Riney Canine Health Center i Department of Biomedical Sciences w College of Veterinary Medicine (CVM).
„Zidentyfikowaliśmy ponad 15 regionów genomu istotnych dla podatności na raka żołądka, korzystając z DNA mniej niż 500 psów – to bardzo dużo genów” – podkreśla Evans. „W badaniach z udziałem ludzi potrzeba tysięcy próbek, a mimo to zwykle identyfikuje się mniej genów.” Wynika to głównie z ograniczonej zmienności genetycznej w obrębie ras psów, co pozwala wyraźnie dostrzec różnice między osobnikami chorymi i zdrowymi. Nowo odkryte geny, w tym niepowiązane dotąd z nowotworami, otwierają nowe możliwości badań nad rakiem żołądka u ludzi.
Badacze skupili się na dwóch rasach szczególnie predysponowanych do rozwoju raka żołądka: owczarku belgijskim tervuren oraz owczarku belgijskim groenendael. Przez kilka lat właściciele, hodowcy i lekarze weterynarii z Ameryki Północnej i Europy zbierali próbki krwi lub wymazów policzkowych, przesyłając je naukowcom z CVM oraz partnerom z Uniwersytetu w Utrechcie, Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, Uniwersytetu Tuftsa oraz National Human Genome Research Institute (część NIH).
Zespół przebadał DNA 200 psów z rozpoznanym rakiem żołądka i 270 zdrowych kontrolnych. Dzięki porównaniom sekwencji DNA pomiędzy tymi grupami, badacze zidentyfikowali regiony genomu, w których częstotliwość występowania określonych zasad DNA różniła się istotnie między chorymi i zdrowymi zwierzętami.
Ostatecznie wykryto 15 regionów genomowych wpływających na ryzyko rozwoju raka żołądka, w tym znane geny nowotworowe jak PTEN (supresor nowotworowy), jak i nowe kandydaty, m.in. PDZRN3. Te ostatnie mogą stanowić nowe cele terapeutyczne również w onkologii człowieka.
W badaniu porównano także dane genetyczne owczarków belgijskich tervuren i groenendael z rasą owczarka belgijskiego malinois, która mimo bliskiego pokrewieństwa rzadko choruje na raka żołądka. Analiza ujawniła trzy istotne regiony DNA, z których dwa mogą mieć działanie ochronne — były częstsze u malinois oraz w grupie zdrowych psów.
Naukowcy mają nadzieję przełożyć te odkrycia na praktyczne narzędzia diagnostyczne i terapeutyczne. Obecnie rak żołądka u psów diagnozowany jest zbyt późno, by leczenie było skuteczne. „Dzięki testowi genetycznemu moglibyśmy wcześniej identyfikować psy z grupy wysokiego ryzyka i wykrywać chorobę, gdy jest jeszcze uleczalna” — mówi Evans. Testy te mogłyby również wspomóc decyzje hodowlane, ograniczając częstość choroby, a niektóre z nowych genów mogą być celem przyszłych terapii, które potencjalnie zostaną przeniesione także do badań klinicznych u ludzi.
Obecnie zespół kontynuuje zbieranie próbek do walidacji testu genetycznego oraz bada, czy konkretne geny odpowiadają za różne podtypy raka żołądka. Dodatkowo analizują geny o zaburzonej ekspresji w samych nowotworach, co może wskazać nowe cele terapeutyczne.
Badania były wspierane przez Cornell Richard P. Riney Canine Health Center, program wewnętrzny National Human Genome Research Institute oraz amerykańskie i europejskie kluby rasowe owczarków belgijskich.
Źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2416723122
