Ученые раскрыли скрытые правила эволюции рака

Ученые из Онкологического центра Моффитт разработали новый метод прогнозирования эволюции раковых клеток на основе изменений в хромосомах. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что развитие опухоли подчиняется измеримым правилам, а не является хаотичным.

Ключевым инструментом стал вычислительный метод ALFA-K, который анализирует данные отдельных клеток с течением времени. Он позволяет отслеживать, как раковые клетки перемещаются между тысячами возможных хромосомных комбинаций, и определяет, какие из этих состояний дают опухоли эволюционное преимущество для роста и устойчивости к лечению.

Как объясняет ведущий автор исследования Ноэми Андор, изменение числа хромосом — это крупный эволюционный скачок для клетки, который сразу меняет дозировку сотен генов. Это может помочь опухоли адаптироваться, но эффект зависит от текущего набора хромосом. ALFA-K впервые позволил количественно оценить эту зависимость, построив «ландшафты приспособленности».

Одним из важных открытий стало понимание роли удвоения всего генома — когда клетка копирует все свои хромосомы. ALFA-K показал, что это состояние создает «буфер», защищающий клетку от повреждений, вызванных хромосомной нестабильностью, и делает этот процесс предсказуемым эволюционным событием.

В долгосрочной перспективе этот подход может привести к созданию «терапии, учитывающей эволюцию», которая будет предвосхищать изменения в опухоли, а не реагировать на уже появившуюся устойчивость.