Ученые нашли способ определять, насколько опасна раковая опухоль

Основную опасность рака представляет метастазирование — процесс, при котором клетки отрываются от опухоли и образуют новые очаги в других органах, что является причиной до 90% смертей. Предсказать этот процесс сложно. Современные методы диагностики (КТ, МРТ, биопсия) часто обнаруживают болезнь на поздних стадиях, а традиционный анализ ткани не может точно оценить агрессивность и готовность клеток к распространению.

На
способность опухоли к образованию метастазов влияют три ключевых, но ранее
разрозненно изучаемых фактора: деформация клетки, перестройка ее цитоскелета и
энергозатраты. Ученые Пермского Политеха преодолели эту разобщенность, впервые
объединив все параметры в единую математическую модель. Это позволяет оценить
агрессивность пораженной ткани и ее потенциал к метастазированию.

С помощью предложенной разработки возможно анализировать, как клетка
деформируется под нагрузкой, и рассчитывать, сколько энергии она при этом
безвозвратно теряет.

Проверив модель на экспериментальных данных по раковым клеткам кожи,
исследователи сделали фундаментальное открытие.

«Оказалось, что у метастатических клеток есть важная особенность: какой бы
величины ни была внешняя нагрузка, они всегда тратят на перестройку одно и то же
количество энергии. Их внутренняя “работа” по размягчению не становится
интенсивнее от сильного воздействия и не слабеет при слабом — она всегда
стабильно и при этом высока», — рассказал Александр Никитюк, доцент кафедры
«Математическое моделирование систем и процессов» ПНИПУ.

Таким образом, исследователи обнаружили четкий «энергетический почерк»
метастатических клеток. Их система работает как точный механизм, который
гарантированно и предсказуемо расходует максимум энергии на деформацию. Эта
стабильная и чрезмерная трата ресурсов потенциально и есть их скрытая метка
агрессивности.

Благодаря этому открытию ученые также ввели новый измеримый показатель —
«частота диссипативных процессов». По сути, это числовая оценка того, насколько
энергозатратно и стабильно раковая клетка умеет размягчаться вследствие
перестройки цитоскелета. Повышенное и устойчивое значение этого параметра —
прямой сигнал о высоком метастатическом потенциале.

В будущем на основе этой модели может быть создан диагностический тест. Врачи
смогут взять образец опухоли, «протестировать» раковые клетки на податливость
под давлением и с помощью программы моментально получить ключевой показатель —
их «энергозатратный почерк». Если он окажется стабильно высоким, это будет
четкий сигнал, что опухоль, даже будучи маленькой, уже запрограммирована на
распространение.

Источник: remedium.ru