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

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.

ПНИПУ

1168 статей

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.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram