До нового открытия ученые знали всего о 51 мутационном ключе, включая изменения, вызванные курением или ультрафиолетовым излучением.
Аномальная клетка продолжает делиться и производить все больше и больше аномальных клеток. Эти клетки образуют комок, который называется опухолью.
Команда Кембриджского университета изучила геном 12 000 больных раком, пишет dailymail.co.uk.
Они обнаружили 58 новых паттернов в опухолевой ДНК, предполагая новых виновников рака.
Ведущий автор сказал, что эти узоры подобны «отпечаткам пальцев на месте преступления».
Анализ тысяч опухолей у NHS выявил «сокровищницу» новых сведений о причинах рака.
В крупнейшем исследовании такого рода исследователи из Кембриджского университета геномы более 12 000 человек, больных раком в Англии.
Они обнаружили 58 новых паттернов в своей ДНК, называемых мутационными сигнатурами, что позволяет предположить, что существуют причины, о которых ученые еще не знают.
Исследователи надеются, что это открытие позволит будущим исследованиям выяснить причину этих мутаций, вызывающих рак.
До новой находки ученые знали всего о 51 мутационной сигнатуре, включая изменения, вызванные курением или ультрафиолетовым излучением.
Идентификация этих сигнатур также позволяет врачам смотреть на опухоль каждого пациента и сопоставлять ее с конкретными методами лечения и лекарствами.
Однако паттерны могут быть обнаружены только у больных раком, у которых ученые секвенировали весь геном, что обычно не делается.
Профессор Серена Ник-Зайнал, эксперт по геномике, руководившая исследованием, сказала, что эти закономерности подобны «отпечаткам пальцев на месте преступления».
Она сказала, что результаты могут указывать на «ахиллесову пяту» отдельных видов рака, на которые можно нацелить лечение.
Рак начинается в клетках.
Внутри почти каждой клетки тела находится копия вашего генома, состоящая из ДНК.
Геном можно рассматривать как инструкцию по работе клетки. Он сообщает клетке, какой она должна быть — например, клеткой кожи или клеткой печени — и имеет инструкции, которые говорят клетке, когда расти, делиться и умирать.
Когда клетка делится, чтобы стать двумя клетками, геном копируется. Обычно это происходит контролируемым образом, и именно так тела растут и восстанавливаются.
Но иногда случаются ошибки при копировании генома. Это так называемые мутации.
Ошибки могут быть вызваны естественными процессами в клетках, случайностью или внешними факторами, такими как ультрафиолетовое излучение или курение.
Большинство повреждений восстанавливается немедленно без каких-либо отрицательных эффектов.
Но иногда мутации в критических генах означают, что он больше не понимает своих инструкций и бесконтрольно размножается.
Ежегодно в Великобритании диагностируется около 375 000 новых случаев рака, а в США — 1,7 миллиона.
Рак вызывается мутациями в геноме клеток, что приводит к бесконтрольному размножению клеток, пока они не образуют опухоль.
Последнее исследование, опубликованное в журнале Science, проанализировало весь геном 12 222 больных раком NHS в рамках проекта 100 000 геномов в Англии.
Секвенирование генома рассматривает все тысячи строительных блоков ДНК в каждой опухоли, показывая мутации, которые способствуют возникновению рака у каждого человека.
Некоторые из новых наблюдаемых мутационных паттернов присутствовали у многих разных больных раком, в то время как некоторые были более редкими.
Считается, что рак имеет конечное количество мутационных процессов, что подпитывает поиск, чтобы идентифицировать их все и то, что их вызывает.
Знание сигнатур, присутствующих в опухоли, помогает выяснить их первопричину и указать, была ли мутация вызвана факторами окружающей среды или генетической проблемой.
Профессор Ник-Зайнал сказал MailOnline: «Иногда я использую аналогию со следами на песке, где мутационные сигнатуры — это следы.
«Когда вы смотрите на пляж, повсюду могут быть следы (по аналогии с раком, мутации выглядят немного случайными, они повсюду).
«Но если вы внимательно изучите следы, вы обнаружите характеристики, которые говорят вам, принадлежат ли они животному или человеку».
Она добавила: «Мутационные сигнатуры похожи на эти следы. Мы можем начать выяснять, связано ли что-то с внешними или клеточными факторами, путем детального изучения моделей мутаций».
Исследователи использовали свои результаты для разработки алгоритма Signature Fit Multi-Step (FitMS), который может обнаруживать мутационные сигнатуры в новых образцах генома рака.
Только пациенты, у которых был секвенирован полный геном рака, смогут извлечь выгоду из этого инструмента, но команда считает, что его можно внедрить для них «очень быстро».
В настоящее время NHS секвенирует только рак у детей, специфические лейкемии и саркомы — редкие виды рака, поражающие ткани организма, но эксперты ожидают, что этот список будет расширен в ближайшие годы.
FitMS обнаружит мутационные сигнатуры в раке этих пациентов, что, как надеются ученые, ускорит возможность подобрать для них более конкретное лечение.
Профессор Ник-Зайнал сказал: «Причина, по которой важно идентифицировать мутационные сигнатуры, заключается в том, что они подобны отпечаткам пальцев на месте преступления — они помогают точно определить виновников рака».
«Некоторые мутационные сигнатуры имеют клиническое или терапевтическое значение — они могут выявлять аномалии, на которые могут быть нацелены определенные лекарства, или могут указывать на потенциальную «ахиллесову пяту» отдельных видов рака».
Мишель Митчелл, исполнительный директор Cancer Research UK, сказала: «Это исследование показывает, насколько мощными могут быть тесты на секвенирование всего генома, чтобы дать представление о том, как мог развиться рак, как он будет себя вести и какие варианты лечения будут работать лучше всего».
Результаты могут быть «потенциально использованы в NHS для улучшения лечения и ухода за больными раком», добавила она.
Профессор Мэтт Браун, главный научный сотрудник Genomics England, сказал, что применение мутационных ключей к пациентам «может улучшить диагностику и лечение больных раком».