Los científicos del MIPT junto con sus colegas de San Petersburgo e Israel han analizado más de 500 artículos científicos publicados anteriormente y han propuesto su propio enfoque para la elección de los métodos utilizados para el tratamiento de uno de los cánceres más comunes. Los detalles se publican en elrevisión de la Revista internacional de cáncer .
Investigadores del MIPT Instituto de Física y Tecnología de Moscú, la Universidad Estatal de Medicina Pediátrica de San Petersburgo y la Universidad Ariel de Israel, al hacer su elección, propusieron utilizar datos clínicos sobre la concentración de ciertas proteínas biomarcadores. Con esta información,Los modelos matemáticos desarrollados por este equipo permiten elegir entre el tratamiento conservador sin cirugía y la intervención radical quirúrgica. Además, los autores creen que este enfoque permitirá seleccionar el tratamiento óptimo para cada paciente.
El cáncer de vejiga es uno de los cánceres más comunes; las estadísticas muestran que 1 de cada 26 hombres y 1 de cada 90 mujeres son susceptibles a esta forma de cáncer. En Rusia, el número de casos se estima en 12.500 por año, y por lo tanto el problemaEl diagnóstico preciso de la etapa del cáncer y el tratamiento adecuado es importante tanto desde el punto de vista científico como clínico.
Con un diagnóstico adecuado y una detección oportuna, el cáncer de vejiga no invasivo ver más abajo se trata con éxito. El tumor prácticamente siempre comienza a crecer en la capa de células que recubre la vejiga desde el interior, el epitelio, y si este tumorno tiene tiempo para afectar la capa muscular, entonces es posible extirparla con un riesgo mínimo de recurrencia. Sin embargo, si el tumor ha penetrado en el músculo de la vejiga, entonces el cáncer se llama músculo invasivo; este último es muchomás activo en la producción de metástasis, y las posibilidades de recuperación total se reducen drásticamente. Hoy en día, la tasa de supervivencia a cinco años para el cáncer de vejiga con invasión muscular es del 30 al 50%; estas cifras indican el número de pacientes que sobrevivieron durante cinco años después del descubrimientode tal tumor.
"En este trabajo correlacionamos los últimos datos clínicos, moleculares y celulares asociados con el cáncer de vejiga con invasión muscular. Usamos estos datos para desarrollar un modelo matemático de la enfermedad. Los objetivos finales de nuestro trabajo son, en primer lugar, la identificación debiomarcadores y parámetros clínicos específicos mediante los cuales es posible determinar con precisión el estadio de esta agresiva forma de cáncer; en segundo lugar, el desarrollo de estrategias individuales para su tratamiento en cada caso particular ”, Alexander Kiselev, profesor de MIPT y líderautor del nuevo artículo.
El cáncer de vejiga se presenta por varias razones, de hecho, estamos hablando de tumores heterogéneos no uniformes con diferentes características bioquímicas y celulares, diferentes perfiles genéticos y epigenéticos, y todo esto posiblemente se encuentre en un mismo paciente.Si se produjeron mutaciones particulares en el ADN de una célula cancerosa, el tumor que crece a partir de él puede responder de manera diferente a la terapia. La determinación del tipo exacto de tumor perfil puede mejorar significativamente las posibilidades de éxito del tratamiento y, al mismo tiempo, minimizar los efectos secundarios.
Determinar el perfil genético significa establecer la secuencia de pares de nucleótidos en el ADN. Esta secuencia determina qué moléculas de la proteína y el ARN ácido ribonucleico se sintetizarán. El perfil epigenético se refiere a una lista de genes activos y "silenciosos": si se modifica una región de ADN o una proteína cromosómica, una parte de los genes dejará de usarse.
La base molecular del cáncer
Las células normales se transforman en cancerosas debido a la serie de fallas a nivel genético y molecular. Un papel clave en este proceso lo desempeñan las llamadas transición epitelio-mesenquimatosa - células epiteliales, que forman una capa en elde la superficie del tejido, pierden su estructura normal y no responden a señales químicas, lo que debería limitar su división y / o causar su autodestrucción apoptosis. Esta transición es causada por una serie de factores, en particular, por la síntesis de lamayor cantidad de ciertas proteínas.
El proceso de transición epitelio-mesenquimatosa EMT se asemeja al proceso de creación de células normales que funcionan a la inversa: las obtenidas inicialmente a partir de células madre que se caracterizan por una especialización más amplia y pueden dividirse un número mucho mayor de veces. PeroSi la célula madre "correcta" no forma un tumor y es necesaria para la regeneración del tejido, el proceso de EMT puede provocar la aparición de cáncer: las células mesenquimales dejan de responder a las señales que provienen de los tejidos circundantes y comienzan a crecer de manera incontrolable.característica de esta fase, como el factor de crecimiento epitelial o las proteínas de la familia Snail, puede ayudar a detectar la enfermedad desde el principio.
Otra proteína que juega un papel fundamental en el diagnóstico y tratamiento del cáncer es la proteína p53. Se sabe que esta proteína previene la transformación de una célula sana en una célula cancerosa al desencadenar un proceso de autodestrucción cuando el ADN está dañado ySe producen varias tensiones en un sentido bioquímico, más que psicológico. Este mecanismo protege eficazmente nuestro cuerpo de los tumores malignos, pero no puede hacer frente a esas mutaciones, que ocurren dentro del gen que codifica la proteína p53. Estos problemas son conocidos por muchostipos de cáncer; permiten la detección de la enfermedad, pero no brindan la información necesaria para la correcta elección del tratamiento.
Finalmente, un signo importante del cáncer de vejiga músculo invasivo agresivo es un cambio en la concentración de proteína Shh. En el organismo en desarrollo, esta proteína es esencial para la diferenciación de las células embrionarias, pero su expresión aberrante puede estar asociada con ladesarrollo de cáncer invasivo.
Recuadro: Las letras Shh representan las palabras "erizo sónico", que se refieren a la historia del descubrimiento del gen que lleva este nombre. Primero, los científicos han descubierto un gen cuya mutación cubría las moscas Drosophila experimentales con algo parecido a agujas de erizo.- codificaron esto como "hh", abreviatura de "erizo". Los ingeniosos científicos-genéticos agregaron a esta descripción la palabra "Sonic" en honor al erizo ficticio, un personaje del juego "Sonic the Hedgehog".descubrió los genes "erizo del desierto" y "erizo indio". Ahora, un poco más sobre los nombres divertidos de los genes, especialmente en la genética de Drosophila melanogaster moscas: http://www.nkj.ru/archive/articles/24070/
Del conocimiento de las proteínas al diagnóstico
Después de analizar los datos, los autores propusieron construir un enfoque para el tratamiento del cáncer de vejiga, de la siguiente manera: Primero, todos los pacientes se someten a pruebas para detectar marcadores de desarrollo de cáncer seleccionados: proteínas de la familia Snail, proteínas Shh y otras. Para este propósito, realizan una biopsia: se pellizca una pequeña parte del tumor, luego esa pieza se trata con alcohol o formalina, sustancias que la protegen de la descomposición. Después de eso, la muestra se incrusta en parafina y luego, con la ayudade un cuchillo especial - microtomo, la muestra se corta en rodajas finas.
Para revelar la estructura del tumor, los cortes se "desarrollan" mediante el uso de reactivos que contienen los anticuerpos modificados - proteínas capaces de unirse a partes específicas del tejido - antígenos. Las reacciones antígeno-anticuerpo ocurren en nuestro cuerpo todos los días -El trabajo de nuestra inmunidad se basa en estas reacciones. Cuando, por ejemplo, los gérmenes ingresan a nuestro organismo, las células especializadas de nuestro sistema inmunológico sintetizan anticuerpos que se unen a los gérmenes y evitan que se propaguen. Los estudios inmunohistoquímicos se basan en el mismo principio. Siel antígeno está presente en la muestra, luego reacciona con el anticuerpo. Este proceso se puede comparar con la toma de huellas dactilares: la superficie parece limpia, pero después del tratamiento con un polvo especial muestra el patrón de líneas papilares.
Para ver los anticuerpos se agregan colorantes fluorescentes. Estudiando las rodajas tratadas bajo un microscopio con un juego de filtros, podemos detectar la presencia de células cancerosas; y con un gran aumento, podemos observar en detalle la ubicación delas proteínas estudiadas dentro de las células.
Para encontrar los marcadores importantes de desarrollo tumoral, la muestra de tejido también se divide en muchas piezas que se extienden sobre el portaobjetos del microscopio. Cada una de estas piezas está expuesta a anticuerpos específicos, por lo tanto, de una sola pieza de tejido, podemos recopilar datos sobremuchas biomoléculas. Al final, esto nos permite determinar el estadio de desarrollo del tumor, y predecir su agresividad e invasividad. Al mismo tiempo, la multiplicidad de muestras en una pieza de vidrio permite seleccionar algunos marcadores individuales, tomandoteniendo en cuenta el historial médico del paciente y sus enfermedades asociadas.
Los datos cualitativos y cuantitativos obtenidos sobre la expresión de moléculas biológicas específicas paneles de marcadores serán utilizados en el modelo matemático propuesto por los autores, con el fin de :
1 Evaluar y, si es necesario, ajustar el diagnóstico clínico inicial;
2 Optimice el método de tratamiento elegido, la naturaleza y la dosis de los medicamentos;
3 Predecir los posibles efectos secundarios para cada paciente en particular.
Una vez finalizado el tratamiento, será necesario realizar más pruebas con los paneles de marcadores seleccionados para evaluar los resultados obtenidos. Los autores entienden que, dependiendo de los resultados, puede ser necesario un cambio radical en el curso del tratamiento.Este enfoque de la gestión de la historia clínica proporcionará los datos clínicos necesarios para un gran número de pacientes, lo que debería ayudar a los médicos tratantes a mejorar el proceso de diagnóstico y el proceso de selección del tratamiento individual para cada paciente. En un momento en el que todos los díascuenta, esta es una oportunidad real para prolongar la vida de muchos pacientes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto de Física y Tecnología de Moscú . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :