Рак пов’язаний з різноманітними молекулярно-генетичними порушеннями, які призводять до утворення та розвитку пухлини, але за допомогою них також можливо прогнозувати перебіг захворювання.
Розвиток світлоклітинного раку нирки пов’язаний зі змінами багатьох генів-супресорів. Вони можуть бути інактивовані в результаті мутацій, протяжних алельних делецій, метилювання CpG-острівців у промоторних частинах або регулюватися за домогою різних мікроРНК. Аналіз сучасних даних дає підставу вважати, що значний прогрес в ранній діагностиці раку може бути досягнений завдяки визначенню генетичних/епігенетичних порушень ДНК пухлин, що можуть визначатися як в солідних пухлинах, так і в «рідких біопсіях». Використання позаклітинної ДНК (пкДНК)як потенційного діагностичного маркера пухлин підтверджено різними групами дослідників для різних типів злоякісних новоутворень.
Тому метою дисертаційної роботи було визначення молекулярно-генетичних змін як у біопсіях пухлин нирки, так і на позаклітинних нуклеїнових кислотах плазми крові, що можуть бути маркерами світлоклітинного підтипу раку нирки. Для чого було проведене комплексне молекулярно-генетичне дослідження 122 зразків пацієнтів з пухлинами нирки (переважно І-ІІ стадії).
Численні дослідження акцентують увагу на використанні різних асоційованих з раком мікроРНК як індикаторів патологій. В нашому дослідженні було визначено суттєве зниження рівнів мікроРНК miR-324-5p, miR-181a-5p, miR-30a/с-5p, miR-138-1 та miR-200a-3p у біопсіях пухлин в порівнянні з умовно здоровою навколопухлінною тканиною нирки, а рівень експресії досліджуваних мікроРНК має хороший діагностичний потенціал (AUC = 0,7-0,9) і може бути використаний як додатковий діагностичний маркер нирково-клітинного раку.
В даній роботі було визначено генетичні (соматичні реорганізації) порушення генів за STR-маркерами локусів: D3S966 та D3S1568 для гена RASSF1, D3S1038, D3S1317 та D3S1038, VHL2, D3S1317 – VHL, D9S916 та D9S974 – CDKN2A. Втрата гетерозиготності гена RASSF1 виявлена у 68,3%, VHL – у 48,2%, CDKN2A – 32,8% інформативних зразків хворих на рак нирки. Проведені нами дослідження з визначення концентрацій пкДНК в крові хворих на рак нирок показали підвищений вміст пкДНК пацієнтів з пухлинами, на противагу від здорових донорів. Використання двох методів діагностики показало, що метод кількісної ПЛР у реальному часі є більш точним для діагностики захворювання (AUC=0,8049), ніж метод інтеркаляції флуоресцентного барвника (AUC=0,7679), та встановлено зростання концентрації цього показника в плазмі крові хворих з раком нирки. Отриманні дані також вказують на можливість застосування даного методу як додаткового маркеру при первинній діагностиці раку нирки.
Сучасні дослідження свідчать про те, що рівень концентрації пкДНК можна використовувати як маркери для попередньої діагностики раку, та для моніторингу наявності в організмі пацієнта метастатичних клітин, не видалених під час операції. В наших дослідженнях ми визначаємо наявність високомолекулярних пкДНК як за цілісністю гена бета-актину, так і з використанням праймерів, що одночасно специфічні до коротких і довгих фрагментів гена GAPDH. Аналіз результатів дослідження показав абсолютно різні дані для онкохворих та контрольної групи (AUC=0,8613), що підтверджє результати, отримані іншими дослідниками для хворих на рак. В контрольній групі пкДНК виявилася помірно фрагментованою (медіана для ACTB384/ACTB106=0,685), в той час як у хворих на НКК спостерігався значно більший ступінь фрагментації (медіана для ACTB384/ACTB106=1,126). Ці методи дослідження підтвердили як підвищений вміст високомолекулярних ДНК в плазмі хворих на рак нирок, так і можливість використання даного методу для діагностики пухлиноутворення.
В даній роботі було визначено метилювання CpG-острівців 11 промотрних ділянок генів-супресорів (RASSF1A, RASSF1C, LRRC3B, GPX3, PCDH8, RUNX3, APC, CDKN2A (p14ARF), CDKN2A (p16INK4a)) на ДНК, виділених з пухлин та плазми крові пацієнтів з раком нирки у порівнянні з контрольними зразками. Було підтверджено не тільки метилювання CpG-островців промоторів цих генів у пухлинах світлоклітинного раку нирки, але й на пкДНК тих самих хворих. Визначено, що одночасне виявлення статусу метилювання CpG-острівців промоторів генів RASSF1А, GPX3, APC та CDKN2A( p14ARF) на пкДНК плазми крові дозволяє визначити наявність пухлин нирки з великою достовірністю (чутливість – 98%, специфічність – 96%).
У дисертаційній роботі було визначено генетичні (соматичні реорганізації) та епігенетичні (метилювання генів, зміна рівнів мікроРНК) зміни у хворих на світлоклітинну карциному нирки, та визначено маркери плазми крові, що характерні для даного типу раку. Отримані результати можуть бути використані, в якості маркерів для створення комплексної системи ранньої діагностики раку нирки, та моніторингу перебігу хвороби.
