Полногенное молекулярно-генетическое исследование генов HRR (BRCA1, BRCA2, ATM, PALB2, CHEK2) методом NGS

Нарушение репарации ДНК является одним из ключевых механизмов канцерогенеза. Гены BRCA1, BRCA2, ATM, PALB2, CHEK2 участвуют в репарации ДНК по типу гомологичной рекомбинации (homologous recombination repair, HRR). Патогенные варианты в генах HRR ассоциированы с развитием семейных опухолевых синдромов, при которых значительно повышается риск развития ряда злокачественных новообразований, таких как рак молочной железы (РМЖ), рак яичников (РЯ), рак предстательной железы и рак поджелудочной железы. Молекулярно-генетическое тестирование позволяет персонализировать терапию и существенно повысить эффективность лечения.

Гены BRCA1 и BRCA2 являются классическими опухолевыми супрессорами. Функционирование этих генов вовлечено в репарацию двхцепочечных разрывов ДНК путем гомологичной рекомбинации, участвующей в процессе поддержания стабильности генома. Утрата их функции влечет за собой накопление ошибок репарации, приводящих к нарушениям регуляции клеточного цикла, апоптоза и дифференцировки клетки и, как следствие, к генетической нестабильности.

При раке молочной железы герминальные патогенные варианты BRCA1 выявляются в 6–8% случаев, герминальные патогенные варианты BRCA2 – в 5–7% случаев. При раке яичников герминальные патогенные варианты BRCA1 выявляются в 13,5% случаев, герминальные патогенные варианты BRCA2 – в 6,6% случаев. Наличие патогенных вариантов в этих генах приводит к значительному увеличению риска развития РМЖ и РЯ (в 7 и 25 раз соответственно) по сравнению с уровнем риска в общей популяции. Патогенные варианты в данных генах являются высокопенетрантными. Пенетрантность патогенных вариантов для РМЖ находится в диапазоне от 41% до 90%, пенетрантность для РЯ составляет от 8% до 62%. При данном типе РМЖ отмечена связь с ранним возрастом манифестации заболевания, билатеральным раком, высокой встречаемостью рака яичников, рака маточных труб и первичного рака брюшины, РМЖ у мужчин, тройного негативного подтипа РМЖ. Рак яичников у носителей BRCA1/2 гистологически характеризуется серозной карциномой высокой степени злокачественности.

При раке поджелудочной железы герминальные патогенные варианты BRCA1 выявляются в 1,1% случаев, герминальные патогенные варианты BRCA2 – в 4,1% случаев.

При раке предстательной железы до 10 % случаев РПЖ могут быть проявлением наследственного онкологического синдрома. Вероятность выявления герминальных патогенных вариантов или соматических мутаций в одном из генов гомологичной рекомбинации при кастрационно-резистентном РПЖ (КРРПЖ) может достигать 25–30 %. Герминальные патогенные варианты BRCA2 выявляются в 5,3 % всех случаев мКРРПЖ, BRCA1 – в 1 % случаев.

Ген CHEK2 кодирует синтез фермента чекпойнт-киназы 2, который активируется в ответ на повреждение молекулы ДНК, блокируя клеточный цикл в фазе G1 или запуская процесс апоптоза, выступая в качестве супрессора злокачественной трансформации клеток. Патогенные варианты гена CHEK2 приводят к синтезу неполноценного укороченного белка и ассоциированы с возникновением наследственных форм рака молочной железы, рака простаты и колоректального рака. Помимо прочего, аберрации гена CHEK2 могут быть причиной формирования резистентности к антрациклинам у пациентов с раком молочной железы.

Ген PALB2 является партнером BRCA2 и обеспечивает стабильную внутриядерную локализацию и накопление BRCA2. PALB2 играет важную роль в гомологичной рекомбинации благодаря своей способности привлекать BRCA2 и RAD51 к разрывам ДНК. Биаллельные патогенные варианты в данном гене вызывают анемию Фанкони, а гетерозиготные варианты – предрасположенность к раку молочной железы, раку яичников, раку поджелудочной железы. Также повышен риск развития рака простаты.

Ген ATM. Белок ATM является протеинкиназой, которая фосфорилирует несколько ключевых белков, инициирующих остановку клеточного цикла и запускающих репарацию ДНК или апоптоз. Патогенные варианты в гене ATM ассоциированы с риском развития рака молочной железы, поджелудочной железы, предстательной железы, желудка, яичников, толстой кишки и меланомы. Биаллельные патогенные варианты гена АТМ приводят к развитию атаксией-телеангиэктазией (синдрома Луи-Бар).

Особенности тестирования

В рекомендациях МЗ РФ и RUSSCO для РМЖ указано, что у лиц славянской этнической принадлежности необходимо исследовать гены BRCA 1/2 методом ПЦР (выявление наиболее частых вариантов в данной популяции, в т.ч. «вариантов основателя»), а в случае невыявления распространенных вариантов методом ПЦР, рекомендовано выполнить исследование методом NGS. Для лиц неславянской этнической принадлежности предпочтительным методом определения вариантов BRCA является NGS при наличии такой возможности.

Согласно рекомендациям МЗ РФ и RUSCO, при раке яичников также предлагается выполнять исследование методом NGS в случае невыявления самых распространенных вариантов методом ПЦР.

По данным рекомендаций МЗ РФ, RUSSCO, NCCN в случае рака поджелудочной железы и рака предстательной железы, исследование вариантов BRCA 1/2 и других генов следует проводить методом NGS.