Interfax-Russia.ru — Томские ученые разработали новый метод ранней диагностики колоректального рака. Диагностировать заболевание можно будет за несколько минут.
Ученые Томского государственного университета (ТГУ) совместно со специалистами из Научно-исследовательского института (НИИ) онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра (ТНИМЦ) РАН разработали новый подход к диагностике колоректального рака (КРР) с использованием методов биофотоники. Он позволит выявлять заболевание на ранней стадии и ускорить процесс постановки диагноза.
"Коварство колоректального рака заключается в том, что в течение длительного времени он протекает бессимптомно, поэтому нередко заболевание обнаруживается на тех стадиях, когда шансы на излечение очень невелики", — сообщил (https://news.tsu.ru/news/metody-biofotoniki-pomogut-uskorit-diagnostiku-kolorektalnogo-raka/) заведующий лабораторией лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ Юрий Кистенев.
Вместе с тем, как отметил ученый, ранняя диагностика заболевания может спасти до 90% пациентов с КРР.
В ходе своих исследований ученые выяснили, что одним из маркеров КРР могут выступать экзосомы — микроскопические внеклеточные везикулы (пузырьки) диаметром 30-100 нанометров. Их выделяют клетки различных тканей и органов (проще всего их обнаружить в крови и слюне). Они участвуют в межклеточной коммуникации и секреции белков.
"Экзосомы, которые продуцируют раковые клетки, несут в себе специфическую информацию", — пояснил специалист.
Ученые выделили экзосомы из крови пациентов с полипами кишечника (доброкачественными образованиями) и колоректальным раком, при помощи метода двухфотонной микроскопии выявили диагностически важные критерии, позволяющие определить экзосомы, ассоциированные с колоректальным раком. Однако, как отмечают в университете, окончательный диагноз можно поставить только после гистологического исследования новообразования.
По данным вуза, исследования проводятся в рамках мегагранта правительства РФ. Задача проекта — разработать инновационные подходы, которые позволят уменьшить сроки диагностики заболеваний с нескольких дней до нескольких минут. В работе принимают участие сотрудники Томского, Саратовского, Московского государственных университетов. Руководитель проекта — Игорь Леднев (Университет Олбани, США). Результаты исследований опубликованы в журнале Diagnostics (Q2).
Колоректальный рак — это злокачественное новообразование, появляется в разных отделах толстой кишки. Часто заболевание начинается с доброкачественных опухолей — полипов, которые со временем могут стать злокачественными. К наиболее распространенным симптомам КРР относятся: расстройство стула, дискомфорт в животе, тошнота, рвота, слабость и быстрая утомляемость, необъяснимая потеря веса и другие. При этом на ранних стадиях болезнь обычно себя никак не проявляет.
По данным ВОЗ, колоректальный рак занимает третье место в мире среди наиболее распространенных типов рака (в 2020 году было выявлено 1,93 млн случаев) и стоит на втором месте среди причин смерти от рака.
Ранее ученые Томского государственного университета предложили использовать метод двухфотонной микроскопии для оценки заживления повреждений кожных покровов и мышечной ткани. Эксперименты показали, что он позволяет также прогнозировать ход лечения и при необходимости корректировать его.
"Заживление поврежденных тканей — сложный физиологический процесс. В ряде случаев — например, при сахарном диабете — он нарушается, поэтому требует больше времени и специальных методов лечения", — сообщил Кистенев.
Также, по его словам, проблемы с заживлением возникают при сопутствующих инфекционных заболеваниях и "вмешательстве" бактерий, устойчивых к антибиотикам. При этом состояние раны врачи часто оценивают просто "на глаз".
"Существует точный инструмент — гистология, но он инвазивный и требует времени. Мы же попытались найти подход для оперативного количественного анализа процесса заживления и критерии его оценки", — добавил эксперт.
Исследование ученые провели на мышах. Для лечения раненых животных использовался метод низкоинтенсивной фотодинамической терапии: сначала в поврежденную область доставляется фотосенсибилизатор, а затем проводится ее облучение. Состояние раны оценивали с помощью двухфотонной микроскопии.
"В процессе эксперимента ученым удалось выработать критерии оценки на основе "индекса старения кожи" — SAAID (second-harmonic-generation-to-auto-fluorescence aging index of the dermis), связанного с состоянием коллагена и эластина. Показатели этого индекса менялись от минусовых значений на начальном этапе заживления до плюсовых значений в конечной фазе", — пояснили в пресс-службе ТГУ.
Помимо этого, как отметили в университете, процесс флуоресценции может дать ученым дополнительную информацию о метаболизме в области раны, что в свою очередь позволит оценить эффективность ее лечения и скорость заживления.
По данным ТГУ, данное исследование проводилось совместно со специалистами Саратовского государственного университета. Результаты представлены в журнале Pharmaceutics (Q1).
Ранее Кистенев сообщал, что метод двухфотонной микроскопии также можно использовать для диагностики лимфедемы — хронического заболевания лимфатической системы, связанного с недостаточной циркуляцией лимфы, которое приводит к воспалению, гипертрофии жировой ткани и распространению фиброза.
"В процессе развития лимфедемы происходит трансформация ткани, меняется пространственная структура крупных биомолекул — того же коллагена, например. С помощью двухфотонной микроскопии мы зарегистрировали эти изменения. А дальше сделали прогностическую модель, которая на тестовой выборке показала точность классификации в 96%", — пояснил ученый.
Кистенев отметил, что такой подход более точный и безопасный по сравнению с классическими методиками диагностики лимфедемы.
"Классические методы диагностики лимфедемы разные. Очень часто применяются методы лимфосцинтиграфии: для этого используются рентгеновское излучение и контрастирующие вещества, чтобы исследовать сосуды. Но есть недостатки: во-первых, это облучение, во-вторых, это инвазивная процедура. В целом, какие-то методики могут быть неточными, какие-то — небезопасными", — добавил профессор ТГУ.
По данным ТГУ, результаты научного исследования были ранее опубликованы в журнале Biomedical Optics Express (Q1).
