• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
4 февраля
ПНИПУ
697

Не упустить шанс: биофизик Пермского Политеха рассказал, как выявить рак на ранней стадии

4.7

4 февраля — дата, приуроченная ко Всемирному дню борьбы против рака. Ученый Пермского Политеха рассказал, как на возникновение опухолей влияют вредные привычки, что такое метастазы и как они передвигаются по телу, эффективны ли популярные тесты на онкомаркеры и как генная и иммунотерапия маскируют коварные клетки и помогают иммунитету бороться.

Биофизик ПНИПУ рассказал, как выявить рак на ранней стадии / © Louis Reed, Unsplash

Что такое рак и как он развивается?

Рак — это злокачественные клетки практически любых тканей организма, которые приобрели способность к бесконтрольному быстрому делению и утрате своих функций. Питаются такие клетки тем же, чем и обычные. При этом из-за интенсивного роста они перехватывают питательные вещества, предназначенные для здоровых клеток ткани, таким образом угнетая их. В результате развивается новообразование, уничтожающее орган, в котором растет.

Важно понимать, что мутация здоровых клеток в раковые происходит в теле постоянно, но обычно контролируется иммунной системой, которая распознает и уничтожает их как чужеродные вещества. В случаях, когда иммунитет ослаблен, раковые клетки могут выйти из-под контроля и вызвать развитие опухоли.

— Главная проблема в том, что зачастую онкозаболевания диагностируются на поздних стадиях, когда помочь больному очень тяжело или просто невозможно. Поэтому одним из основных способов заподозрить развитие рака является правильная и объективная оценка своего состояния. Например, появление быстрой утомляемости, незначительное спонтанное повышение температуры (37,0-37,2 градусов), изменение массы тела и другие симптомы недомогания, — поясняет Иван Красняков, доцент кафедры прикладной физики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук.

Связь между образом жизни и раком

Научные исследования подтверждают, что неправильный образ жизни повышает риск развития онкологических заболеваний.

– Курение остается основной причиной рака легких и, кроме того, повышает риск развития других онкологических заболеваний. Чрезмерное употребление алкоголя способствует появлению злокачественных новообразований в печени, ротовой полости, пищевода. Несбалансированный рацион, перегруженный обработанными мясными продуктами, сахаром и фастфудом, создает благоприятную почву для развития опухолей в желудке и кишечнике.

Ожирение, в свою очередь, тесно связано с раком молочной железы, поджелудочной железы и печени. Недостаток физической активности повышает риск возникновения гормонозависимых опухолей, как у мужчин, так и у женщин. Избыток солнечной радиации, а именно ультрафиолета, считается причиной меланомы и других карцином. И, наконец, хронический стресс, ослабляет иммунную систему, делая организм более уязвимым для онкогенеза, – утверждает биофизик Иван Красняков.

В то же время, сбалансированное питание, спорт, отказ от вредных привычек и профилактические обследования значительно снижают вероятность развития коварной болезни.

Что такое метастазы и как они передвигаются по организму?

Вторичные опухолевые очаги, которые возникают, когда злокачественные клетки покидают первичную опухоль и распространяются в другие органы называются метастазами. Чаще всего они поражают органы с хорошим кровоснабжением: легкие, печень, кости и мозг.

– Метастазирование — это сложный процесс, включающий в себя несколько последовательных этапов. Сначала раковые клетки отделяются от первичной опухоли, теряя связь друг с другом из-за мутаций и приобретая способность к миграции. Затем они проникают в кровеносные или лимфатические сосуды и начинают циркулировать по всему организму. Не все клетки способны выдержать это путешествие, но некоторые успешно уклоняются от атак иммунной системы и выживают в кровотоке. Добравшись до нового органа, они оседают, прикрепляясь к стенкам капилляров и проникая в ткани. В завершение этого процесса метастатические клетки начинают активно размножаться, формируя новый опухолевый очаг, – рассказывает Иван Красняков, доцент кафедры прикладной физики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук.

Эффективность тестов на онкомаркеры

Онкомаркеры – это специфические вещества (белки, ферменты, гормоны), которые могут быть повышены в крови при наличии опухоли.

– Такие тесты, несмотря на свою простоту и доступность, имеют как преимущества, так и недостатки, которые важно учитывать. Среди положительных качеств следует отметить легкость проведения анализа, который можно сдать быстро и без сложных процедур, а также возможность мониторинга эффективности лечения, поскольку изменение уровня специфических веществ позволяет оценить успешность терапии. Более того, они могут помочь в выявлении рецидива заболевания, поскольку повторное повышение уровня продуктов жизнедеятельности опухоли после лечения может сигнализировать о возвращении болезни. Однако у онкомаркеров есть и существенные ограничения. В частности, они обладают низкой специфичностью, так как их уровень может повышаться не только при раке, но и при других состояниях, таких как воспалительные процессы, инфекции и доброкачественные опухоли, – говорит эксперт Пермского Политеха.

Важно понимать, что тесты на онкомаркеры не могут заменить стандартные методы диагностики, такие как компьютерная томография, магнитно-резонансная томография и биопсия, и не подходят для скрининга рака.

Выявление рака на 1-2 стадии

В современной онкологической диагностике используются высокотехнологичные методы, позволяющие точно и эффективно выявлять злокачественные новообразования. Например, жидкостная биопсия — инновационный анализ крови для обнаружения циркулирующих опухолевых клеток и фрагментов ДНК. 

— Такая передовая технология, как позитронно-эмиссионная томография — компьютерная томография (ПЭТ-КТ) — способна обнаруживать даже мельчайшие опухолевые очаги и предоставлять информацию об их активности. Магнитно-резонансная томография (МРТ) с контрастом позволяет с высокой точностью выявлять опухоли мягких тканей. Низкодозовая компьютерная томография используется для скрининга рака легких, особенно у лиц с факторами риска, — поясняет биофизик Иван Красняков.

Маммография считается ключевым методом диагностики рака молочной железы. Колоноскопия — метод раннего выявления колоректальных опухолей, позволяющий оценить состояние слизистой оболочки. Пап-тест и тест на ВПЧ являются важными инструментами для выявления предраковых изменений шейки матки.

По словам эксперта, для более эффективного обнаружения опухоли на ранней стадии лучше использовать комбинацию этих методов, так как это повысит шансы обнаруживать рак на 1-2 стадиях, когда лечение наиболее эффективно

Что такое иммунотерапия и как она поможет бороться с раком?

В норме наш иммунитет защищает нас от вирусов, бактерий и даже потенциально опасных клеток, которые могут переродиться в опухоль. Но злокачественные образования обладают несколькими аспектами, которые позволяют им избегать атаки со стороны организма.

Во-первых, раковые клетки могут изменять свои белки, делая их «незаметными» для иммунитета. Во-вторых, они выделяют специальные вещества, которые «усыпляют» защиту организма. И наконец, из-за быстрого темпа роста злокачественных клеток, иммунная система просто не успевает их контролировать.

— Иммунотерапия – это современный метод лечения, который помогает «разбудить» иммунную систему, чтобы она снова начала атаковать опухоль. Основным методом лечения является введение препаратов, которые снимают «тормоза» с иммунной системы, давая ей возможность атаковать рак. Обычно они применяются при меланоме, раке легких, почек и других опухолях. Существует и Т-клеточная терапия. Ее суть заключается в том, что ученые забирают у пациента иммунные клетки (Т-лимфоциты), «обучают» их бороться с опухолью и вводят обратно в организм. Такое лечение эффективно при лейкозах и лимфомах. Еще одним популярным методом считается терапия моноклональными искусственно созданными антителами. Они находят в организме злокачественные клетки и помечают их, помогая иммунитету уничтожать их. Работает при раке груди, лимфоме, лейкозах, — поясняет эксперт Пермского Политеха Иван Красняков.

К плюсам иммунотерапии можно отнести следующее: она может работать даже при запущенных стадиях рака; иногда дает долгосрочную ремиссию (опухоль исчезает надолго); в отличие от химиотерапии влияет только на раковые клетки, а не на весь организм.

Минусы: не действует на все виды рака – пока лучше всего показала себя при меланоме, раке легких, почек, лимфомах, может вызвать аутоиммунные реакции, когда иммунитет начинает атаковать клетки здоровых тканей, что приводит к их повреждению.

Победить рак, изменив ДНК

Рак – это болезнь, связанная с ошибками в генах. В клетках нашего организма есть «инструкция» (ДНК), которая регулирует их рост, деление и смерть. Когда в этой макромолекуле происходят мутации, клетки начинают бесконтрольно делиться, превращаясь в опухоль.

Генная терапия – это метод, который позволяет исправлять эти ошибки на генетическом уровне. В отличие от традиционных методов лечения, таких как химиотерапия или лучевая терапия, она не просто убивает раковые клетки, а меняет их «программный код» (ДНК), чтобы они либо перестали бесконтрольно делиться, либо стали уязвимыми для иммунной системы.

— Генная терапия, направленная на борьбу с раком, может реализовываться через несколько основных подходов. Во-первых, это введение генов, вызывающих гибель раковых клеток. В рамках этого подхода в злокачественные клетки доставляются так называемые «лечебные» гены, которые запускают механизмы запрограммированной клеточной смерти. Например, это может быть ген, кодирующий белок, разрушающий клетку изнутри, или ген, повышающий чувствительность клетки к гибели. Во-вторых, применяется исправление мутаций, вызывающих злокачественный рост.

Этот метод позволяет точно редактировать генетический код дает возможность исправлять мутации, которые приводят к развитию новообразования. Еще один способ – это модификация иммунных клеток для усиления их противоопухолевой активности. Для этого в лаборатории иммунные клетки обучают распознавать и атаковать раковые. После чего клетки возвращают обратно в организм, где они начинают свою борьбу с опухолью, — поясняет Иван Красняков, доцент кафедры прикладной физики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук.

На сегодняшний день, генная терапия перспективное, но все еще развивающееся направление в медицине. Она не является универсальным методом и обычно рассматривается для тех, у кого традиционные методы лечения (хирургия, химиотерапия, лучевая терапия) не дали желаемых результатов или их применение ограничено.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:47
ФизТех

Ученые МФТИ представили теоретическую работу, посвященную введению дополнительных соотношений неопределенности Гейзенберга в (1+3)-мерном пространстве Минковского и в (1+4)-мерной расширенной модели пространства. Это исследование может изменить наши представления о времени, пространстве и материи.

Вчера, 12:58
Елизавета Александрова

Известно уже несколько десятков экзопланет, которые по размерам и массе сравнимы с Землей, обращаются вокруг карликовых звезд и при этом располагаются в зоне потенциальной обитаемости — там, где океаны при наличии не испарятся и не замерзнут полностью. Проблема в том, что пока ни у одной из этих планет не наблюдается достаточно плотной атмосферы. Ученые решили разобраться, в чем дело.

Вчера, 19:01
Татьяна

В центре нашей Галактики расположена сверхмассивная черная дыра Стрелец A*. Для ученых это прекрасная возможность наблюдать с близкого расстояния, как она излучает, поглощает и выбрасывает материю. Аккреционный диск Стрельца A* надут ветрами от молодых, теряющих массу звезд. Что происходит в этом неспокойном регионе, до сих пор не вполне ясно. Теперь ученые представили результаты самого продолжительного и подробного исследования центра Млечного Пути, проведенного телескопом NASA «Джеймс Уэбб» в 2023-2024 годах.

Вчера, 13:47
ФизТех

Ученые МФТИ представили теоретическую работу, посвященную введению дополнительных соотношений неопределенности Гейзенберга в (1+3)-мерном пространстве Минковского и в (1+4)-мерной расширенной модели пространства. Это исследование может изменить наши представления о времени, пространстве и материи.

Вчера, 12:58
Елизавета Александрова

Известно уже несколько десятков экзопланет, которые по размерам и массе сравнимы с Землей, обращаются вокруг карликовых звезд и при этом располагаются в зоне потенциальной обитаемости — там, где океаны при наличии не испарятся и не замерзнут полностью. Проблема в том, что пока ни у одной из этих планет не наблюдается достаточно плотной атмосферы. Ученые решили разобраться, в чем дело.

16 февраля
Ольга Иванова

Многие любят зиму только потому, что в это время нет насекомых. Для этой «нелюбви» медики даже придумали название — инсектофобия. Если верить статистике, ею страдают до шести процентов жителей США. Остальных такая «мелочь» чаще всего вообще не интересует. А зря! Насекомые — это целый мир, весьма интеллектуальный и загадочный. Об их эволюции, самых крупных представителях в истории Земли и, конечно, когнитивных способностях этих крошечных существ Naked Science поговорил с кандидатом биологических наук, экскурсоводом Зоологического музея ЗИН РАН и популяризатором науки Ильей Удаловым.

31 января
Березин Александр

В 2022-2025 годах страны Западной Европы попытались отказаться от природного газа из России. Автор новой работы показал, что получившиеся при этом результаты были во многом противоположны целям.

12 февраля
Елизавета Александрова

Пролетевший через Солнечную систему в 2017 году астероид Оумуамуа произвел неизгладимое впечатление в том числе своей беспрецедентно вытянутой формой. Астрономы попытались рассчитать, как он мог стать таким и почему в Солнечной системе мы не наблюдаем ничего подобного.

10 февраля
Елизавета Александрова

Астрономы обнаружили, что почти треть всех наблюдаемых галактик во Вселенной объединены в пять самых широкомасштабных структур — галактические сверхскопления. На составленной учеными трехмерной карте одно особенно выделяется своими рекордными размерами: простирается на миллиард с лишним световых лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно