Rak piersi jest najczęściej występującym nowotworem złośliwym wśród kobiet w krajach zachodnich, a do 10% przypadków przypisuje się genetycznym wariantom. Mimo tego, korzenie wielu rodzinnych przypadków pozostają nieodkryte, w dużej mierze z powodu złożoności genetycznych czynników biorących udział w rozwoju tej choroby. Odpowiadając na ten problem, najnowsze badanie pod przewodnictwem prof. Diny Schneidman-Duhovny z Szkoły Informatyki i Inżynierii Rachel i Selim Benin na Uniwersytecie Hebrajskim w Jerozolimie dostarczyło nowych, istotnych informacji na temat genetycznych podstaw raka piersi w rodzinach, szczególnie wśród osób pochodzących z Bliskiego Wschodu.
W badaniu wykorzystano innowacyjną metodę analizy, zaprojektowaną specjalnie do badania genetycznych wariacji w rodzinach z historią raka piersi. Metoda ta łączy nowoczesne podejścia z zakresu uczenia maszynowego oraz szczegółową analizę struktur białkowych, aby zbadać rzadkie warianty genetyczne. W ramach badań analizowano 1218 wariantów genów wśród członków 12 rodzin, co pozwoliło na zidentyfikowanie 80 genów mających potencjalnie znaczący wpływ na ryzyko zachorowania na raka piersi. Co więcej, 70 z tych genów wcześniej nie było wiązanych z tą chorobą, co znacząco poszerza naszą wiedzę na temat genetycznych podstaw raka piersi.
Rak piersi o charakterze dziedzicznym lub rodzinnym stanowi około 15% wszystkich przypadków tej choroby. Historycznie, mutacje w dobrze znanych genach, takich jak BRCA1 i BRCA2, były wiązane z podwyższonym ryzykiem dziedzicznego raka piersi i jajnika, jednak odpowiadają one tylko za około 30%-40% rodzinnych przypadków raka piersi. Oznacza to, że w wielu przypadkach nie znamy jeszcze genetycznych przyczyn choroby, zwłaszcza w rodzinach, w których nowotwór występuje na przestrzeni kilku pokoleń.
Badanie wykazało kluczowe znaczenie dla niektórych szlaków komórkowych, związanych z peroksysomami i mitochondriami, które mogą predysponować do rozwoju raka piersi oraz wpływać na przeżywalność pacjentów. Te szlaki okazały się szczególnie istotne w zróżnicowanych etnicznie grupach, które obejmowały siedem z badanych rodzin, co podkreśla szeroką zastosowalność i wagę odkryć naukowców.
Do badań wykorzystano pełne sekwencjonowanie genomu oraz analizę opartą na sztucznej inteligencji, aby zbadać zmiany genetyczne u kobiet pochodzących z rodzin z Bliskiego Wschodu. Dzięki temu zidentyfikowano istotne zmiany genetyczne, które łączyły podgrupy genów z kluczowymi szlakami komórkowymi, w tym z peroksysomami, które odgrywają istotną rolę w metabolizmie tłuszczów.
Jak zauważyła prof. Dina Schneidman-Duhovny:
„Nasze badania nie tylko rzucają światło na nieuchwytne czynniki genetyczne stojące za rodzinnym rakiem piersi, ale także otwierają możliwość opracowania nowych, ukierunkowanych strategii leczenia, które mogą w przyszłości przynieść korzyści szerszej grupie pacjentów, zwłaszcza tych z niedostatecznie reprezentowanych grup.”
Odkrycia te otwierają nowe możliwości w zakresie testów genetycznych oraz rozwijania terapii celowanych, co może mieć znaczący wpływ na diagnostykę i leczenie raka piersi wśród zróżnicowanych populacji. Dodatkowo, wyniki tych badań mogą w przyszłości wesprzeć opracowanie specjalistycznego panelu do badań genetycznych dla pacjentów z grup wysokiego ryzyka, co umożliwiłoby wcześniejsze wykrywanie choroby oraz spersonalizowane plany leczenia w miarę postępu badań.
Wyniki te są przykładem na to, jak postęp w dziedzinie analizy genomu oraz sztucznej inteligencji może przyczynić się do lepszego zrozumienia złożonych chorób genetycznych, takich jak rak piersi, i potencjalnie zmienić podejście do ich leczenia.
