Онкогеномы кошек похожи на человеческие

Кошки, как и люди, болеют и умирают от рака. Более того, их опухоли во многом похожи на наши, кошки подвергаются теми же условиями среды, что и их хозяева, обладают схожими патологиями, такими как диабет и сердечно-сосудистые заболевания, а опухоли развиваются спонтанно в гетерогенной популяции. Так что изучение опухолей домашних животных может быть полезнее, чем лабораторных. Новообразования у собак изучены лучше, чем у кошек. Чтобы заполнить этот пробел, международная группа исследователей изучила кошачий онкогеном. Это необходимо в том числе для поиска диагностических и прогностических биомаркеров и таргетной терапии. Развитие ветеринарных подходов к лечению рака может, в свою очередь, помочь человеку.

Исследователи провели таргетное секвенирование 493 образцов опухолей и нормальных тканей, анализируя кошачьи ортологи 1039 онкогенов человека. Опухоли относились к следующим категориям: базальноклеточная карцинома (BCC), холангиокарцинома (CCA), колоректальная аденокарцинома (CRC), тучноклеточная опухоль кожи (cMCT), плоскоклеточный рак кожи (cSCC), глиома (GLIO), аденокарцинома легких (LUCA), лимфома (LYM), карцинома молочной железы (MAM), менингиома (MEN), остеосаркома (OSA), плоскоклеточный рак полости рта (oSCC) и аденокарцинома поджелудочной железы (PANC). Медиана возраста кошек составила 11 лет, самок было больше, чем самцов.

Авторы составили список 1039 человеческих генов, ассоциированных с раком, и идентифицировали кошачьи ортологи. В финальную панель входили 978 генов кошек. Образцы хранились в воде блоков, фиксированных формалином и залитых парафином (FFPE). Геномную ДНК, выделенную из 493 пар опухоль-нормальная ткань, гибридизовали с таргетной панелью, а захваченную ДНК анализировали с помощью NGS. Соматические мутации опухолей выявляли, сравнивая с референсным геномом.

Авторы выявили 31 драйверный ген. Пять генов, TP53, CTNNB1, PTEN, TRAF3 и FBXW7, были драйверами нескольких типов опухолей, но большинство из них были драйверами только определенного типа опухоли, например KIT для cMCT и PIK3CA для MAM. Полноэкзомное секвениование 18 образцов MAM подтвердило, что FBXW7 и PIK3CA в этом случае являются драйверами опухолей.

Чаще всего мутировал ген TP53 (33% всех опухолей), еще были выявлены 14 «горячих точек» для мутаций в 10 генах. Для MAM характерны вариации числа копий, тогда как при CRC они почти не выявлялись. Чаще всего встречались приобретение MYC и потеря PTEN или FAS (в 20% опухолей). Были описаны потеря и приобретение целых хромосом. Мутации и вариации числа копий редко встречались совместно в одной опухоли.

Онкогенный потенциал вируса лейкоза кошек, вируса иммунодефицита кошек и вируса папилломы был показан для этих животных. Авторы показали присутствие папилломовируса в образцах cSCC и BCC. Из 493 кошек в исследовании у 20 был по крайней мере один вариант зародышевой линии, связанный со склонностью к опухолеобразованию, например, в гене CHEK2.

Также авторы показали, что шесть драйверных генов из 31 кодируют белки, для воздействия на которые существуют лекарства. Мутации в этих драйверных генах встречались в 102 опухолях из 493.

Исследователи предполагают, что терапевтические подходы, работающие на людях, можно будет затем опробовать на кошках, а информацию, которую они узнают в ходе исследований на кошках, можно будет использовать для обоснования клинических испытаний на людях. Этот подход известен как «One Medicine», он основывается на обмене информацией между медициной и ветеринарией.

Кошки страдают от деменции, похожей на болезнь Альцгеймера