Учени направиха най-мащабното досега генетично изследване на рака при домашни котки и откриха редица изненадващи сходства с туморите при хората. Резултатите могат да проправят път към по-прецизно лечение на онкологичните заболявания при котките, а същевременно да дадат на изследователите нови насоки за развитието на някои човешки ракови заболявания и реакцията им към различни лекарства.

Международното проучване, публикувано в списание Science, анализира генетични данни от ракови заболявания при котки в невиждан досега мащаб. Изследователите са създали и свободно достъпна база данни, която ще позволи на други учени да изучават генетичните механизми зад котешките тумори.

Ракът е сред водещите причини за заболяване и смърт при котките, но до този момент генетичните промени, свързани с развитието на тумори при тях, са били значително по-слабо проучени в сравнение с рака при хората и кучетата.

"Въпреки че домашните котки са едни от най-разпространените домашни любимци, досега знаехме сравнително малко за генетиката на рака при тях“, казва д-р Джефри Ууд, професор по патобиология в Университета в Гуелф и съавтор на изследването.

Котешките и човешките тумори имат общи генетични характеристики

Изследователите са анализирали туморни проби от близо 500 домашни котки в пет държави. Целта им е била да идентифицират мутации и други генетични изменения, които участват във възникването и развитието на рака.

Много видове рак се появяват в резултат на промени в гени, които нормално контролират растежа и деленето на клетките, възстановяването на увредената ДНК и естественото отмиране на клетките. Когато тези механизми бъдат нарушени, клетките могат да започнат да се размножават неконтролируемо и да образуват тумори.

Проучването показва, че значителна част от гените, свързани с развитието на рак при котките, са познати и от човешките и кучешките тумори.

Един от най-ясните примери е ракът на млечната жлеза — агресивно заболяване, което засяга тъканите на млечната жлеза при котките.

Най-често срещаната генетична промяна в изследваните тумори е открита в гена FBXW7. Мутация в него е установена при повече от половината анализирани тумори на млечната жлеза.

При нормални условия FBXW7 участва в регулирането на протеини, които контролират растежа и деленето на клетките. Когато генът е увреден, някои стимулиращи растежа протеини могат да се натрупват, което може да подпомогне оцеляването и разпространението на раковите клетки.

Подобна връзка е наблюдавана и при хората. При рак на гърдата мутациите в FBXW7 са свързвани с по-неблагоприятна прогноза, което съответства на част от наблюденията при котките.

Сходства между котешките и човешките ракови заболявания са установени и при тумори, засягащи кръвта, костите, белите дробове, кожата, стомашно-чревната система и централната нервна система.

Една и съща среда може да даде важни научни насоки

Сходствата между рака при котките и хората са особено интересни за учените, тъй като домашните любимци често живеят в същата среда като своите стопани.

Котките могат да бъдат изложени на редица същите фактори от околната среда — включително замърсяване на въздуха, домакински химикали, дим и други вещества, които потенциално могат да влияят върху риска от развитие на рак.

Това прави естествено възникващите тумори при домашните животни интересен модел за изследване на взаимодействието между генетичните особености и факторите на околната среда.

"Това проучване може да ни помогне да разберем по-добре защо ракът се развива при котките и хората, как средата около нас влияе върху риска и евентуално да открием нови начини за неговото предотвратяване и лечение“, посочва Ууд.

Генетичните данни могат да помогнат и при избора на лечение

Изследването показва и потенциална връзка между генетичните характеристики на туморите и тяхната чувствителност към лекарства.

В лабораторни условия някои химиотерапевтични препарати са показали по-голяма ефективност срещу тумори на млечната жлеза при котки, чиито клетки носят мутация в FBXW7.

Важно е обаче да се подчертае, че резултатите са получени при изследване на тъканни проби. Те все още не доказват, че същият подход би бил ефективен при живи котки или при хора.

Въпреки това откритието показва потенциала на генетичната информация да помага при избора на терапия за конкретен тумор. Това е основният принцип на т.нар. прецизна онкология — вместо всички пациенти с един и същ вид рак да получават идентично лечение, терапията се съобразява с молекулярните и генетичните характеристики на конкретния тумор.

"Достъпът до толкова голям набор от дарени тъканни проби ни позволи да оценим реакцията към лекарства при различни видове тумори по начин, който досега не беше възможен в такъв мащаб“, казва д-р Свен Ротенберг от Университета в Берн, съавтор на изследването.

Според Бейли Франсис от Института Wellcome Sanger подобен обмен на знания между различни научни и медицински области може да бъде от полза както за ветеринарната, така и за хуманната медицина.

Проучването отваря врата към "Едно лекарство“

В изследването участват учени от Института Wellcome Sanger, Ветеринарния колеж в Онтарио, Университета на Джорджия, Университета в Берн и други научни институции.

Вместо да събират нови проби специално за целите на проекта, изследователите са използвали тъкани, които ветеринарните лекари вече са получили при диагностични процедури. По този начин е било възможно да бъдат изследвани естествено възникнали тумори при голям брой котки и да бъдат сравнени генетичните характеристики на различни видове рак.

Резултатите подкрепят и концепцията "Едно лекарство“ (One Medicine) — подход, според който хуманната и ветеринарната медицина могат да се развиват взаимно чрез обмен на знания и данни.

Лечения, разработени за хора, могат да бъдат изследвани и при животни с естествено възникнали тумори. В същото време резултатите от изследвания и клинични изпитвания при домашни любимци могат да дадат нови насоки за бъдещи проучвания в хуманната медицина.

Този подход е особено интересен, тъй като домашните животни естествено развиват много заболявания, сходни с тези при хората, и едновременно с това споделят голяма част от ежедневната им среда.

Следващата стъпка: персонализирано лечение за котки

Изследователите се надяват, че създадената генетична база данни ще се превърне в основа за бъдещи проучвания и ще помогне за разработването на по-персонализирани подходи при лечението на котешкия рак.

"Вече можем да направим следващите стъпки към прецизната котешка онкология и да започнем да изравняваме възможностите за диагностика и лечение с тези, които вече съществуват при кучетата с рак — а в по-дългосрочен план и при хората“, казва д-р Луиз ван дер Вейден, старши автор на изследването в Института Wellcome Sanger.

Новите данни показват, че котките могат да бъдат не само пациенти, които се нуждаят от по-добри възможности за лечение, но и ценен източник на информация за механизмите на рака. Общите генетични характеристики между котешките и човешките тумори създават възможност бъдещите изследвания да се развиват в двете посоки — в полза както на животните, така и на хората.