Fiziki "izra─Źunajo" razvoj tumorjev

Raziskovanje vzrokov in mehanizmov razvoja onkolo┼íkih bolezni poteka vedno bolj aktivno in ne le z medicinskimi znanstveniki. V zadnjem ─Źasu so se fiziki pridru┼żili re┼íitvi tega problema ...

V fizi─Źnem in┼ítitutu. PN Lebedev RAS (LPI) je ustvaril fizikalno-matemati─Źni model malignega raka. Za natan─Źnej┼íe napovedovanje razvoja bolezni so znanstveniki upo┼ítevali biomedicinska na─Źela ┼żivljenja sistema, na katerega so uporabili fiziko in matematiko.

S pomo─Źjo tega modela, ki ga je ustvaril vodilni znanstveni delavec FIAN-a, doktor fizikalnih in matemati─Źnih znanosti. znanosti Andrey Polezhaev in vi┼íji znanstveni delavec, kandidat fiz.-mat. Znanosti Andrei Kolobov, bo mogo─Źe preu─Źiti mehanizem pojavljanja tumorja raka, notranje strukture, napovedati njegovo vedenje, stopnjo rasti.

Na pojav tumorjev vplivajo ┼ítevilni dejavniki, ki jih simulirajo znanstveniki. Zaposleni v FIAN pri gradnji svojega modela so upo┼ítevali nekatere zna─Źilnosti razvoja tumorja. Na primer, uporabili so dejstvo, da ko raste rak, celice v tumorju dobijo manj in manj hranil.Kot rezultat, za─Źnejo umreti. Tako se v telesu oblikuje dolo─Źeno obmo─Źje, v katerem so celice neaktivne in na obrobju pridobijo ve─Źjo mobilnost. Zato se velikost tumorja ne pove─Źa tako hitro, kot je bilo prej mi┼íljeno: linearno, ne pa eksponentno.

┼áe en dejavnik pri prou─Źevanju razvoja neoplazme je bila mobilnost celic v prostoru ┼żivega tkiva. Znanstveniki vedo, da pribli┼żno 106-108 tumorskih celic predstavlja kubi─Źni centimeter ┼żivega tkiva, odvisno od narave celic, njihove lokacije in drugih pogojev. Zaradi delitve takih celic se njihova gostota pove─Źa. Od trenutka, ko gostota dose┼że najve─Źjo vrednost, za─Źnejo celice potisniti od sredi┼í─Źa do roba tumorske strukture, to je "lezenje". Gibanje in rast celic spominja na dolo─Źene fizikalne procese, na primer na ravnanje nestisljive teko─Źine, ki jo fiziki dobro zavedajo. V skladu s tem so se odlo─Źili fiziki, je mogo─Źe predvideti, kako se bo v prihodnosti razvila onkolo┼íka bolezen.

Maligni tumor nima lupine, hitro raste,njene posamezne celice in celi─Źne strune so zmo┼żne infiltracijske rasti (penetracija v sosednje tkiva s po┼íkodbo njihove strukture), pa tudi diseminacijo (┼íirjenje ali ┼íirjenje v oddaljene organe in tkiva skozi kri in limfne posode). Raz┼íirjanje postane mo┼żno, ko tumor raste v posodo. Posledica diseminacije je nastanek metastaz, ki so najbli┼żje telesu ali daljavo. Histolo┼íka struktura malignih tumorjev se bistveno razlikuje od okoli┼íkega zdravega tkiva. Njene celice so atipi─Źne (ne kot celice zdravih organov in tkiv), polimorfne (raznolike po videzu), mnogi so v mitozi (proces delitve). Zna─Źilen simptom tumorskega tkiva je anaplazija, t.j. podobnost tumorske celice z embrionalno celico. Toda tumorske celice niso enake embrionalnim, ker njihovi rasti ne spremlja diferenciacija. Posledica manj┼íe stopnje diferenciacije je zlasti izguba prvotne funkcionalnosti.

Onkološke bolezni so razdeljene v dve skupini:
  • raka krvi, malignih bolezni krvi in ÔÇőÔÇő/ ali limfnega sistema.Med njimi so razli─Źne vrste levkemije, limfom, mielom, Hodgkinova bolezen,
  • gostih tumorjev, neoplazem v obliki dolo─Źenega kopi─Źenja tumorskih celic. Med njimi so tumorji mo┼żganov, mi┼íice, kosti, ledvice in drugi organi. Metastaza je mo┼żna zaradi gibanja rakavih celic skozi kri in limfne poti. Vrsta tumorja se dolo─Źi na podlagi prvotnega vira, pri katerem so nastale maligno spremenjene celice - ledvica, jetra, plju─Źa itd.

Eden od glavnih rezultatov je, da lahko s pomo─Źjo fizikomathemati─Źnega modela dolo─Źimo, v kolik┼íni meri so nevarne celice "pobegnile". To bo vplivalo na odlo─Źitev o tem, kako velika bo obmo─Źje zmanj┼íalo zdravnik med operacijo: pogosto kirurg odstrani ve─Ź kot je potrebno, kar nima najbolj┼íega vpliva na bolnikovo stanje. Pravzaprav se vsak tretji bolnik z rakom z eno ali drugo lokacijo sre─Źuje s problemom metastaz njegove bolezni do mo┼żganov. Do sedaj je ┼ítevilo bolnikov z metastazami v mo┼żganih veliko ve─Źje od ┼ítevila bolnikov s primarnim mo┼żganskim tumorjem. Na primer, v ZDA je razlika med ┼ítevilom tak┼ínih bolnikov prakti─Źno 10-krat.

Skupno je v ZDA zabele┼żenih do 170 tiso─Ź primerov metastaz v mo┼żganih.V Rusiji - vsaj 100 tiso─Ź. In ravno to so najte┼żje obravnavati. In zdaj, z uporabo pridobljenega fizi─Źnega in matemati─Źnega modela samega postopka, je mogo─Źe dolo─Źiti verjetnost metastaz. Poleg tega je znanje o prisotnosti in obsegu metastaz pomembno pri napovedovanju u─Źinkovitosti zdravila.

S─Źasoma z rastjo tumorskega tkiva te celice spodbujajo rast krvnih ┼żil okoli sebe, ki ga negujejo. Dejstvo je, da je rak kombinacija razli─Źnih pogojev, ki vodijo v nenadzorovano reprodukcijo dolo─Źenih celic, katerih delovanje je oslabljeno. Tak┼íne celice se razlikujejo od obi─Źajne, ne samo neupravljane reprodukcije, ampak imajo druga─Źno strukturo. Osnova kancerogeneze, vklju─Źno z razvojem raka, je po┼íkodba strukture DNK. Odporen na karcinogenezo je mo─Źan sistem popravljanja po┼íkodb. Zato bo sposobnost za za─Źetek rasti tumorja odvisna od koli─Źine in lastnosti rakotvorne snovi ter od kakovosti sistemov za rekuperacijo. Ti dejavniki so bili upo┼ítevani tudi pri ustvarjanju fizi─Źnega in matemati─Źnega modela.

Z modeliranjem rakavih procesov z uporabo fizi─Źnega modela bo mogo─Źe razumeti, kako vplivati ÔÇőÔÇőna proces ┼żilne rastnosti, da bi upo─Źasnili rast tumorja in ga kasneje ustavili. To pomeni, da ─Źe ustavite rast krvnih ┼żil okoli tumorja in je bolje, da jih po mo┼żnosti blokirate, se bo rast tumorja sam ustavil.

Za preverjanje konstruiranega modela fizike FIAN opravlja neodvisne eksperimente. Trenutno se delo nadaljuje na modelu, uvaja vse nove parametre, ki upo┼ítevajo osnovne procese nastanka in razvoja raka. Na primer, obstoje─Źe dodatne somatske bolezni, ki seveda vplivajo na raka.

Zavezni strokovnjaki sodelujejo z zdravniki v velikih onkolo┼íkih zdravstvenih ustanovah. Na primer, na oddelku za radiologijo in radiokirurgijo Raziskovalnega in┼ítituta za nevrokirurgijo imenovan po Burdenko ┼że deluje poleg zdravnikov, fizikov, programerjev in drugih. Sodobne tehnike pomenijo na─Źrtovane, usklajene skupne akcije razli─Źnih strokovnjakov. Vse ve─Ź podpredsednikov ideje je, da izbolj┼íanje metod zdravljenja raka ne smejo priti samo onkologi: sodelovanje medicinskih fizikov, radiologov in celo in┼żenirjev je pomembno ...

Pustite Komentar