Исследователи из России и Израиля провели анализ более 500 ранее опубликованных научных статей и предложили свой подход к выбору методов лечения одного из самых распространенных видов рака. Подробности опубликованы в научном журнале International Journal of Cancer.
Ученые из МФТИ (Московский физико-технический институт), Санкт-Петербургского государственного педиатрического медицинского университета и университета Ариэля в Израиле предлагают использовать клинические данные концентрации определенных белков (биомаркеров). С помощью этой информации математические модели, разработанные исследователями, позволят сделать выбор между консервативным лечением (без операции) и радикальным (хирургическим) вмешательством. Кроме того, авторы считают, что такой подход позволит выбрать оптимальный метод лечения для каждого пациента.
Рак мочевого пузыря является одним из наиболее распространенных видов рака. По данным статистики, 1 из 26 мужчин и 1 из 90 женщин подвержены данной форме рака. При правильно поставленном диагнозе и своевременном выявлении рак успешно лечится. Опухоль практически всегда начинает расти во внутреннем слое клеток мочевого пузыря – эпителии, и если эта опухоль не успевает затронуть мышечный слой, то ее можно удалить с минимальным риском рецидива. Однако, если опухоль проникла в мышцу мочевого пузыря, то рак становится мышечно-инвазивным, и шансы полного выздоровления резко уменьшаются. В настоящее время выживаемость при мышечно-инвазивном раке мочевого пузыря составляет от 30 до 50%.
«В этой работе мы соотносим последние клинические, молекулярные и клеточные данные, связанные с мышечно-инвазивным раком мочевого пузыря. Мы используем эти данные для разработки математической модели заболевания. Конечными целями нашей работы являются, во-первых, выявление биомаркеров и определенных клинических параметров, с помощью которых можно точно определить стадию этой агрессивной формы рака, во-вторых — развитие индивидуальных стратегий лечения в каждом конкретном случае «, — сказал Александр Киселев, профессор МФТИ и ведущий автор статьи.
Рак мочевого пузыря возникает по различным причинам. Мы говорим о гетерогенной (неоднородной) опухоли с разными биохимическими и клеточными характеристиками, различными генетическими и эпигенетическими профилями, все это может наблюдаться у одного пациента. В зависимости от определенных мутаций в ДНК раковой клетки, опухоли могут по-разному реагировать на терапию. Определение точного типа опухоли может значительно повысить шансы на успешное лечение и в то же время минимизировать побочные эффекты.
Для определения генетического профиля небходимо установить последовательность нуклеотидных пар в ДНК. Эта последовательность определяет, какие будут синтезированы молекулы белка и РНК (рибонуклеиновой кислоты). Эпигенетический профиль относится к списку активных и «молчащих» генов: если участок ДНК или хромосомный белок модифицируется, то часть генов не используются.
Нормальные клетки превращаются в раковые за счет повреждений на генетическом и молекулярном уровне. Ключевую роль в этом процессе играет так называемый эпителиально-мезенхимальный переход — эпителиальные клетки, образующие слой на поверхности ткани, теряют нормальную структуру и не реагируют на химические сигналы, которые должны ограничить их деление и вызвать саморазрушение (апоптоз). Этот переход обусловлен рядом факторов — в частности, путем синтеза с увеличением количества определенных белков.
Эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП) напоминает процесс создания нормальных клеток, работающий в обратном направлении. Клетки первоначально получаются из стволовых клеток, которые могут делиться большое количество раз. Но если правильная стволовая клетка не образует опухоли и является необходимой для регенерации ткани, то процесс ЭМП может привести к возникновению рака — мезенхимальные клетки прекращают отвечать на сигналы, поступающие от ок