Российские ученые разработали новый способ диагностики рака молочной железы. В основе методики — соотнесение определенных соотношений в химическом составе органа с развитием патогенных процессов. Для исследований специалисты применили новаторские технологии, которые позволяют производить анализ по незначительному количеству образца — похожим образом исследуют вещества внеземного происхождения. Новый метод позволит выявлять заболевание на ранних стадиях, что даст возможность принимать своевременные меры для его лечения.
Ученые из Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) и Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба (филиала ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава РФ) предложили новый способ диагностики рака молочной железы — одного из самых распространенных и опасных онкологических заболеваний в мире.
По статистике, ежегодно на планете регистрируют более миллиона случаев этой онкопатологии. В основном ей подвержены женщины, но также заболевание встречается и у мужчин. В целом, как отмечают ученые, заболевание может развиться у каждой девятой женщины, которая живет в настоящее время.
Предложенный метод основан на исследовании химического состава тканей молочной железы. Специалисты рассмотрели образцы, полученные у пациенток в возрасте от 16 до 60 лет, которые находились на разных стадиях заболевания. В результате были выявлены устойчивые взаимосвязи между количеством элементов в органах и здоровьем женщин. Всего было изучено соотношение более 50 различных элементов в живых тканях.
— В процессе работы нами была предложена новаторская технология подготовки проб небольшой массы для спектрометрии. Это способ определения химических элементов путем измерения их масс-спектра (отношения массы иона к его заряду). Такие методы отличаются высокой чувствительностью, быстротой и точностью, что делает их актуальными при анализе широкого круга веществ самой различной природы. Например, их применяют для изучения образцов внеземного вещества, — рассказал «Известиям» научный сотрудник лаборатории методов исследования и анализа веществ и материалов ГЕОХИ РАН Денис Догадкин.
Для обработки полученных спектров сотрудники лаборатории разработали специализированный программный комплекс, пояснил он. В результате был выявлен набор маркеров, которые указывают на изменения в тканях молочной железы, связанные с развитием злокачественных образований.
— Мы исходим из того, что в организме существуют механизмы, которые поддерживают постоянство уровня элементов в тканях и органах. При этом в патологическом состоянии это равновесие нарушается. Если мы понимаем, какой состав элементов соответствует возникновению злокачественных образований, то можем их достаточно точно диагностировать, — рассказал соавтор исследования ведущий научный сотрудник МРНЦ Владимир Зайчик.
Опухоль представляет собой нарушение генетического аппарата клетки, добавил он. Поэтому вернуть ее в исходное состояние, когда патологический процесс запущен, уже невозможно. Однако, если на ранней стадии обнаружить избыток или недостаток элементов в тканях, можно понять причины аномалии и повлиять на ее развитие.
По мнению ученого, быстрый рост заболеваемости раком молочной железы в последние десятилетия во многом связан с изменениями, которые происходят в окружающей среде. Например, вследствие загрязнения атмосферы городов, применения «грязных» технологий в сельском хозяйстве, производстве продуктов питания и медикаментов. Всё это в значительной степени влияет на изменение химического состава в организме человека, что может спровоцировать развитие онкопатологии.
Поэтому, как считает Владимир Зайчик, проведение комплексных исследований, которые охватывают большие группы населения, поможет выявить риски предрасположенности в них к раковым заболеваниям. Это даст возможность принять своевременные меры для устранения угрозы.
Ученый подчеркнул, что важное преимущество разработанной методики заключается в возможности использования для анализа образцов массой несколько миллиграмм. Это позволяет применять материалы, полученные с помощью пункционной биопсии тканей — процедуры, которая предполагает минимальное нарушение естественных барьеров организма — кожи и слизистых оболочек.
— Исследования, основанные на спектрометрии, активно применяют для решения задач, связанных с обеспечением здоровья. В частности, в таких сферах, как контроль качества биотехнологических и лекарственных препаратов, — отметил заведующий лабораторией анализа показателей здоровья населения и цифровизации здравоохранения Московского физико-технического института Станислав Отставнов.
Поэтому, по словам эксперта, применение спектрометров оправдано для изучения биологических объектов и установления связи между наличием каких-либо химических элементов в организме и развитием определенной болезни. Однако зачастую область их применения ограничена поверхностными областями (кожа, грудь). При этом ученые использовали спектрометрию для анализа внутренних тканей, что открывает новые направления поиска. В дальнейшем уточнение, какие именно сочетания элементов указывают на злокачественный процесс, поможет упростить и ускорить диагностику.
— Выявленная закономерность, а именно накопление микроэлементов-токсикантов на фоне дефицита жизненно важных макро- и микроэлементов, отмечена в различных опухолевых тканях, в том числе и при раке молочной железы. Кроме того, подобный дисбаланс элементов выявляется и в таких диагностических биосубстратах, как волосы, кровь и моча, — прокомментировал исследование заведующий кафедрой медицинской элементологии Российского университета дружбы народов им. П. Лумумбы Анатолий Скальный.
Он отметил, что в России несколько групп ученых ведут научные работы, которые подтверждают перспективность анализа химического состава в различных органах и тканях в качестве методов для раннего выявления онкологических заболеваний. Однако они требуют глубокой проработки и подтверждения испытаниями.
