Вступление, краткое…
Screening в переводе с английского — проверка, фильтрация, отбор. Хотя правильнее использовать слово «диспансеризация», что в переводе на английский — medical examination. В повседневной жизни часто используется модное слово checkup — та же проверка, медицинский осмотр, диспансеризация. Видимо, воспоминания о «советской диспансеризации» и представления об отечественной медицине у большинства населения не вызывают приятных ассоциаций, поэтому большинство частных клиник предлагают (часто недешево) checkup. Иначе говоря, ту же диспансеризацию…
В течение последнего десятилетия система здравоохранения Соединенных Штатов Америки 97 % своих немалых ресурсов потратила на лечение заболеваний, в большинстве случаев уже хронических. Таким образом, если бы некоторых болезней удалось избежать или замедлить их переход в хроническую фазу, экономия средств была бы огромной.
Каждый человек — это уникальная комбинация биологической информации. С одной стороны, каждый из нас — «творение Божие», отвечающее за грехи своих прародителей (имея в виду наследуемые болезни), с другой — результат воздействия окружающего мира: образа жизни, среды обитания, не всегда дружественных микроорганизмов и вирусов… Совокупность этих факторов, врожденных и приобретенных, определяет биологическую сущность человека, начиная с молекулярного уровня. Понятия «здоровье» и «болезнь» весьма условны и не отражают невидимый глазу постоянный процесс изменения тела и души. Лишь когда возникают очевидные отклонения от «здоровья», мы пытаемся дать определение «болезни», найти причины и способы их лечения. У каждого человека есть своя, особенная траектория перехода от «здоровья» к «болезни».
В основе современной превентивной и «персонифицированной» медицины лежит осознание того, что состояние человека — это некий интеграл здоровья и болезни. Выявление «предболезни» — начала изменений задолго до клинических проявлений патологии — имеет решающее значение. Возможно ли построение персонализированной модели, способной предсказать на начальной стадии переход от хорошего самочувствия к такому заболеванию, как рак? Построение таких моделей требует анализа большого числа постоянных и динамических параметров, специфичных для каждого человека. Основой является геномная последовательность, структура ДНК, по большей части лежащая в основе биологической уникальности каждого из нас. Уровни метаболитов, белков или элементов ДНК в плазме крови, микробиомы («сообщества» микроорганизмов в кишечнике и других органах) и транскриптомы (совокупность всех молекул РНК, синтезируемых клетками) позволяют оценить в динамике физиологическое состояние человека. Биологические сети, лежащие в основе человеческой физиологии, функционируют по меньшей мере на четырех основных уровнях: молекулярном, клеточном, тканевом или «органном» и на уровне всего организма в целом. Нарушения баланса на различных «этажах» этой системы в результате генетических мутаций и/или изменений факторов окружающей среды могут привести к таким заболеваниям, как рак или атеросклероз. Биологические сети изменяются, как правило, задолго до клинических проявлений болезни. Таким образом, своевременная диагностика и назначение соответствующего лечения зависят от способности обнаружить эти сетевые изменения и понимания необходимых действий.
Часть 1. Скрининг в онкологии
Счастливым, здоровым человеком вошел я в эту читальню, а вышел из нее разбитым инвалидом.
Джером К. Джером. Трое в лодке, не считая собаки
Немного биологии
Многие люди боятся рака. При этом большинство ничего не предпринимает для того, чтобы снизить риск его развития. На прием к врачу часто приходят мыслящие и образованные люди, не обязательно в медицинских вопросах, но обладающие широким кругозором. Им уже не скажешь, что надо делать так и не иначе. Свободный доступ к медицинской информации требует партнерского диалога между врачом и пациентом. При этом важно говорить «на одном языке», то есть понимать значение и смысл понятий и терминов.
Рак — это общее название онкологических заболеваний, при которых клетки организма начинают видоизменяться, бесконтрольно делиться и рассеиваться из одного очага по всему организму. При этом надо понимать, что и в нормальной здоровой клетке постоянно происходят «поломки»: например, ошибки копирования в процессе удвоения ДНК (репликации) или дефекты расщепления хромосом во время деления клетки (митоза). Эти «поломки» начинаются с момента образования эмбриона. Мутации накапливаются в процессе жизни в результате внутренних «проблем» и воздействий внешней среды. Здесь уместно сравнение генетического аппарата организма с процессором компьютера. До поры до времени мелкие поломки, происходящие в процессоре, не мешают пользователю. Программы «ремонтируют» и устраняют возникшую проблему, человек не замечает этой работы. Но рано или поздно количество ошибок превышает возможности «ремонтных программ» и тут на помощь приходит программист, специалист по компьютерам, и «чистит» процессор, увеличивая срок его службы. Но рано или поздно возможности ремонта исчерпываются и возникает необходимость замены устройства. Так и в геноме человека постепенно накапливаются мутации, чаще всего так называемые точечные, связанные с заменой одного азотистого основания на другое в структуре аминокислоты (например, аденина на цитозин).
К 15 годам жизни каждая из ~ 3,5 × 1013 клеток человека накапливает 100–1 000 «точечных» мутаций. И это только в так называемых кодирующих, определяющих синтез белков генах, составляющих 1–2 % генома. Кроме этого, в процессе деления клетки возможны потери участка хромосомы (делеции, от лат. deletio — «уничтожение»), вставка в ДНК «другого блока» (инсерции, от англ. insertion — вставка), в том числе фрагмента вирусной ДНК, или изменение структуры хромосом (хромосомные аберрации). Эти мутации вносят существенный вклад в канцерогенез. Чем больше пул мутировавших клеток, тем выше шанс, что среди них появится раковая — с неконтролируемым делением и ростом, стремящаяся «вырваться» из «области зарождения». Для самоуспокоения стоит понимать, что в организме около 10–20 триллионов клеток и все они содержат различные мутации, но лишь у части людей возникает опухоль. В организме каждого здорового новорожденного существует хотя бы один клон клеток с онкогенной мутацией. Разовьется ли опухоль в процессе жизни — зависит от клеточного окружения и внешних воздействий.
Известно, что некоторые инфекционные агенты могут вызывать мутации. Например, вирус папилломы человека (Human papillomavirus, HPV), вирус Эпштейна — Барра (Epstein — Barr virus), вирусы гепатита В и С, вирус герпеса 8-го типа, бактерия Helicobacter pylori. Вакцинация девочек до начала половой жизни от папиллома-вирусной инфекции предупреждает развитие рака шейки матки. Вакцинация от гепатита В, эффективная противовирусная терапия при гепатите С — значительно уменьшают риск развития рака печени. Лечение Helicobacter pylori является одной из мер профилактики рака желудка.
Канцерогенным действием обладают многие химические вещества, применяемые в быту, на производстве, в медицине и сельском хозяйстве (нитрозамины, соединения никеля, хрома, ртути, кадмия, свинца, мышьяка, кобальта, обезболивающие лекарства с фенацетином, эстроген-содержащие препараты); вредные привычки (злоупотребление алкоголем, курение и другие). Газификация угля, производство фуксина, аурамина, изопропилового спирта являются факторами риска возникновения онкологических заболеваний. Канцерогеном является ионизирующее и ультрафиолетовое излучение.
Между воздействием канцерогена и проявлением болезни нередко проходит довольно значительное время. Например, длительность латентного («скрытого») периода в случае развития лимфом (злокачественных опухолей лимфатической системы) составляет 2–5 лет, рака мочевого пузыря (после контакта с ароматическими аминами) — 18 лет; а рак легких и мезотелиома плевры развиваются через 20–40 лет после вдыхания асбестовой пыли, так же как и опухоли кожи после воздействия мышьяка. Длительность скрытого периода во многом определяется продолжительностью и интенсивностью воздействия канцерогена, а также «способностями сопротивления» организма. Функция защиты может широко варьироваться в зависимости от половых и генетических особенностей организма, а также от иммунного и гормонального статуса.
Устранение неблагоприятных факторов способно замедлить канцерогенез и изменить сроки развития опухоли.
Однако внешние факторы являются лишь «стимулом» ускоренного накопления мутаций. Основным элементом канцерогенеза являются внутренние процессы в организме.
Скрининг в онкологии: базис и надстройка
Скрининг онкологической патологии направлен на выявление ранней стадии рака или предраковых состояний до появления симптомов и в тот момент траектории болезни, когда назначенная терапия, вероятно, приведет к излечению. Эта концепция проста, но массовая практика эффективного скрининга является сложной задачей.
Конец ознакомительного фрагмента
