Когда рак на горе свистнул: как технологии помогают победить онкологию

Онкологические заболевания являются одной из главных причин смерти в мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2020 году от рака погибли почти 10 млн человек — примерно каждый шестой умерший. В то же время на международном портале статистики OurWorldInData.org говорится, что ежегодно рак уносит 56 млн жизней. Современной медицине под силу снизить риск развития опухолей или повысить шансы на выздоровление. Plus-one.ru — о том, как инновационные технологии помогают человечеству в борьбе с онкологией.

Факторы, провоцирующие развитие рака

Генеральный директор НМИЦ радиологии, академик РАН Андрей Каприн отмечает, что риск развития онкологии повышается с возрастом. Как правило, это связано с длительным воздействием на организм неблагоприятных факторов: ультрафиолетового излучения, канцерогенов, загрязненного воздуха, бактерий, паразитов.

Риск развития рака также увеличивается при употреблении алкоголя и табачных изделий, сидячем образе жизни, нездоровом питании и некоторых инфекциях, в том числе вирусе папилломы человека (ВПЧ), гепатите B и C, ВИЧ. Кроме того, в процессе старения ухудшается способность клеток к репарации — восстановлению поврежденных участков ДНК. В среднем, заболевание диагностируют в 64,5 лет. Но оно может развиться и в более раннем возрасте.

Как обнаруживают злокачественные новообразования

Одна из ключевых задач онкологии — выявление рака на ранней стадии, когда клетки опухоли еще не попали в кровоток и не поразили другие органы. Это существенно повышает эффективность лечения, в том числе хирургического.

Проблема в том, что появление злокачественной опухоли часто протекает бессимптомно или сопровождается незначительным ухудшением самочувствия, которое легко спутать с усталостью, последствиями недосыпа или обострением хронического заболевания. Около половины пациентов онкологических клиник узнают о своем диагнозе на 3–4 стадии, когда помочь им не так просто. Чтобы вовремя обнаружить рак, необходимо обращаться к врачу при любых признаках недомогания, не исчезающих после полноценного отдыха.

Кроме того, важно регулярно проходить диспансеризацию. Например, женщинам рекомендуется ежегодно сдавать мазок на онкоцитологию из шейки матки и обследовать молочные железы (с 20 лет — пальпация, с 40 — маммография каждые 1–2 года), а мужчинам в возрасте 45 лет и старше — 1 раз в год сдавать анализ на ПСА (простатический специфический антиген). При подозрении на развитие рака врач может сделать биопсию (забор образца ткани для лабораторной диагностики). Более подробная информация о профилактических медицинских обследованиях есть на официальном портале Минздрава.

Современные методы ранней диагностики рака

Инновации в сфере медицины позволяют диагностировать злокачественные опухоли на ранних этапах развития даже без биопсии. Так, ученые из Университета Нагоя в Японии научились выявлять рак головного и спинного мозга по анализу мочи. Они выяснили, что при развитии этих заболеваний в организме появляются микроРНК опухоли. Для их обнаружения было создано специальное устройство, состоящее из миллионов цинковых нанопроволок. Ученые утверждают, что точность постановки диагноза — 100%, даже при отсутствии видимых симптомов болезни.

Исследователи из Мичиганского университета создали платформу OncoBean, которая обнаруживает антитела, характерные для меланомы (злокачественного образования кожи), и циркулирующие по организму опухолевые клетки. Этому устройству под силу не только ранняя диагностика рака, но и расчет вероятности возникновения рецидива болезни после хирургического лечения.

Группа исследователей под руководством Александра Аполонского, старшего научного сотрудника немецкого Института квантовой оптики общества Макса Планка, объявила, что раковые клетки можно диагностировать методом спектроскопии дыхания — подробного анализа состава выдыхаемого воздуха. Выяснилось, что у пациентов с онкологией нарушается баланс метаболитов (продуктов жизнедеятельности бактерий) — одних частиц становится больше, чем других.

Возможно ли жить с раком

Не стоит воспринимать диагноз «онкология» как смертный приговор. Так, при ранней диагностике рака молочной железы пятилетняя выживаемость (пациенты, прожившие 5 лет без рецидивов, считаются полностью выздоровевшими) составляет около 99–100%, шейки матки — 93%, кожи — 91,7%, предстательной железы — 99%, поджелудочной железы — 50%.

Пациенты, у которых обнаружен рак в терминальной (4-й) стадии, живут в среднем от года до 5 лет. Но есть и случаи полного выздоровления, все зависит от вида опухоли, скорости распространения ее клеток по организму, состояния здоровья больного, эффективности терапии и других факторов. Так, у Александра Солженицына на тридцать четвертом году жизни диагностировали семиному (злокачественную опухоль яичка). Писателя прооперировали прямо в лагере, после чего он дожил до 89 лет.

Чтобы прожить как можно дольше, важно не отказываться от лечения. Современная медицина располагает множеством инновационных методов воздействия на злокачественные образования. Среди них — хирургия, химио- и лучевая терапия, лекарственная терапия, генная инженерия (внедрение в пораженные ткани ДНК противоопухолевых агентов, например, вирусов, уничтожающих раковые клетки), иммунотерапия, таргетная терапия (действует только на раковые клетки, не затрагивая здоровые ткани). Даже если полностью уничтожить опухоль не удастся, лечение поможет существенно продлить жизнь и избавиться от болезненных ощущений.

Нейросеть в диагностике и лечении рака

Согласно статистике Университета Джонса Хопкинса, ошибки, допущенные медицинскими работниками, ежегодно становятся причиной гибели около 250 тысяч американцев. В России этот показатель ниже — около 70 тысяч. Исследователи отметили, что человеческий фактор (риск принятия неверного решения) будет существовать всегда и возлагать вину за эти смерти на врачей недопустимо.

Но сократить вероятность ошибок все-таки можно. Основатель гистологической лаборатории UNIM технопарка «Сколково» Алексей Ремез рассказал, что нейросеть позволяет всего за 30 секунд узнать скорость роста опухоли по результатам биопсии тканей. Если клетки делятся быстрее, чем это необходимо для их естественного обновления, значит, новообразование злокачественное. Это лишь одна из характеристик, необходимых для постановки диагноза, основную работу по-прежнему приходится выполнять онкологам. Но в сложных и неоднозначных ситуациях нейросеть помогает врачу принять верное решение.

Группа ученых из Нидерландов, Дании и Германии создали программу на основе искусственного интеллекта, способную обнаруживать признаки рака легких по результатам флюорографии и компьютерной томографии. Разработчики отметили, что в будущем нейросеть сможет анализировать снимки, сделанные в разное время, чтобы оценить скорость прогрессирования болезни и назначить эффективное лечение.

Биологи и программисты из США «научили» искусственный интеллект отличать безобидные родинки от самого агрессивного вида рака — меланомы. Для этого ученые загрузили в систему более 125 тысяч снимков родимых пятен и похожих на них опухолей, присвоив каждому из них соответствующую категорию. После этого исследователи решили устроить программе проверку. Выяснилось, что нейросеть верно ставит диагноз в 72% случаев, в то время как группа ведущих дерматологов США правильно интерпретировала лишь 66% изображений. Это значит, что программу можно использовать для первичной диагностики, например, если на теле появилась новая родинка.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram