RSU pētnieki izstrādā jaunu algoritmu vēža diagnostikai
Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) pētnieki kopš 2013. gada realizē projektu Neiroendokrīno un endokrīno audzēju diferenciāldiagnostikas tehnoloģiju izstrāde. Tā mērķis ir izveidot diagnostikas algoritmu jeb rīcības secību noteiktu audzēju precīzākam izvērtējumam. Par starpdisciplinārā pētījuma objektu izvēlēti komplicēti 21. gadsimta onkoloģijas, ķirurģijas un diagnostikas mezgla punkti. Endokrīno audzēju diferenciāldiagnostika ar labdabīgiem vai hiperplastiskiem mezglveida procesiem allaž bijusi sarežģīta, un tāda paliek arī trešajā gadu tūkstotī. Projektā veidota arī algoritma sadaļa neiroendokrīno audzēju pareizai diferenciāldiagnostikai un to bioloģiskā potenciāla jeb agresivitātes novērtēšanai. Pētījumā piedalās pieci RSU zinātnieki un trīs doktoranti.
Zinātne ir aizraujošs prāta piedzīvojums; nemitīga jaunu jautājumu straume kā mūžīgs izaicinājums, kas pētniekam paver aizvien citus apvāršņus. Taču ne velti Pēteris Čaikovskis teicis, ka iedvesma rodas vienīgi no darba. Lai jauniešus piesaistītu pētniecībai, viņiem jāiedzīvojas zinātniskā darba metodikā, hipotēžu radīšanā un analīzē, kritiskajā domāšanā tik ļoti, ka prāta rosība kļūst ierasta kā elpošana. Šā projekta vispārīgais mērķis bija pētnieciskajam darbam piesaistīt jaunus zinātniekus, ārvalstu pētniekus un doktorantus, un tas ir sasniegts. RSU ir izveidojies jauns zinātniskās aktivitātes kodols, kas turpinās dot savu pienesumu mūsu Alma Mater daudzu gadu garumā. Zinātniskās darbības sākumā ir grūtāk veidot datu tabulas, izstrādāt sākotnējos rakstus un pieņemt zinātnisko redaktoru kritiskās piezīmes par savu sirds un gara bērnu, bet, ja šīs darba iemaņas ir iegūtas, tās attīstīt kļūst aizvien vieglāk un interesantāk.
Savukārt projekta zinātniskais mērķis ir izstrādāt tehnoloģiju grupu jeb diagnostisko algoritmu, kas palīdzētu labāk izzināt noteiktas 21. gadsimta onkoloģiskās pētniecības problēmas – izprast ļaundabīgo endokrīno un neiroendokrīno audzēju attīstību un realizēt šo audzēju diagnostiku, izmantojot imūnhistoķīmiskos molekulāros marķierus un kontrasta ultrasonogrāfiju.
„Neiroendokrīnie audzēji, ko agrāk sauca par karcinoīdiem, kļuvuši par aktuālu problēmu gan pasaulē, gan Latvijā. Kaut gan neiroendokrīnie audzēji kopumā ir reti, pēdējo 30 gadu laikā, kā liecina pētījumi, saslimstība ar tiem ir pieaugusi par 530 % – tātad kļuvusi gandrīz sešas reizes lielāka. Latvijas pacientiem, tāpat kā citu valstu iedzīvotājiem, neiroendokrīnie audzēji visbiežāk veidojas kuņģa – zarnu traktā, aizkuņģa dziedzerī un plaušās,” stāsta Medicīnas fakultātes Ķirurģijas katedras docents Andrejs Vanags, kurš ir šā projekta vadītājs.
Agrāk neiroendokrīno audzēju diagnostikas zelta standarts bija šūnu apskate mikroskopā. Pašreiz Pasaules Veselības organizācija iesaka arī novērtēt, cik liela daļa audzēja šūnu dalās, šim mērķim izmantojot vienu bioloģisko marķieri.
Šajā pētījumā RSU zinātnieki audzēja audos nosaka daudz lielāku bioloģisko parametru spektru – sešpadsmit imūnhistoķīmiskos molekulāros marķierus. Jaunums pētniecībā ir ne tikai lielais marķieru skaits, bet vēl vairāk – to integrētā analīze, pētot dažādus audzēja aspektus, piemēram, šūnu vairošanās ātrumu, invazivitāti jeb spēju kā nazim šķērsot apkārtējos audus u. c. parametrus.
Lai noteiktu, vai audzēja šūna satur noteiktu proteīnu, audu griezumi tiek izmeklēti ar specifiskām antivielām. Ja konkrētās šūnas virspusē, citoplazmā vai kodolā atrodas meklētais proteīns, ar to saistās antiviela, kura izmantota kā reaģents, un notikušās reakcijas vietā ar sarežģītām tehnoloģiskām metodēm tiek nogulsnēta krāsviela. Krāsas signāls precīzi pavēsta pētniekam, ka meklētā molekula tiešām atrodas šūnā. Pētījums ļaus saprast, cik un kurus no marķieriem turpmāk audzēju diagnostikā labāk izmantot.
Projekta ietvaros neiroendokrīnajos un endokrīnajos audzējos tikuši pētīti t. s. šūnu cikla regulatorie proteīni, kuru bojājumi var izraisīt nekontrolētu šūnu proliferāciju – vienu no audzēju pamatpazīmēm. Izvērtēts šūnu citoskelets – iekšējie strukturālie proteīni, kuru izmaiņas var ļaundabīgo šūnu padarīt plastiskāku un līdz ar to spējīgu veiklāk iekļūt asins un limfas vados, lai izplatītos ar asins vai limfas plūsmu, veidojot metastāzes. Saistībā ar citoskeleta izmaiņām pētīti dažādi adhēzijas faktori – gan E-kadherīns, gan neirālo šūnu adhēzijas marķieris NCAM un citi. Raksturota neoplastisko šūnu invazivitāte jeb spēja sagraut audus. Pētīta angioģenēze jeb jaunu asinsvadu veidošanās audzējā. Šai punktā audu pētniecība cieši sasaucas ar kontrasta ultrasonogrāfiju – radioloģiskās diagnostikas metodi, kura arī palīdz izvērtēt audu vaskularizāciju jeb asins pieplūdi. Analizēti tie proteīni, kuri raksturīgi audzēja cilmes šūnām – šie audzēja elementi vairojas lēni, bet neatlaidīgi, un audzēja cilmes šūnas tiek „turētas aizdomās” par audzēja recidīviem.
Imūnhistoķīmisko molekulāro marķieru kopums, ko projektā pētījuši RSU zinātnieki, ļauj precīzāk izvērtēt, cik audzējs ir agresīvs, cik strauji tas aug, un tas palīdzētu ārstam izvērtēt, kāda būtu vislabākā terapijas metode konkrētā audzēja ārstēšanā – operācija, ķīmijterapija, bioloģiskā terapija vai cita pieeja.
Vairogdziedzera vēzis ir biežākais ļaundabīgais endokrīnais audzējs, pie tam saslimstība ar šo vēzi pasaulē strauji pieaug. Piemēram, ASV laikposmā no 1992. līdz 2002. gadam saslimstība ar vairogdziedzera vēzi ir dubultojusies. Vairogdziedzera vēža incidences pieaugumu, jādomā, daļēji nosaka ļoti detalizēta pacienta izmeklēšana – tās gaitā pat nejauši atrod tik sīkus audzējus, kādus pirms 50 gadiem neatklātu. Taču diagnostikai jābūt ne tikai visaptverošai, bet arī precīzai – nav pieļaujams pakļaut pacientu operācijai pārspīlētu aizdomu dēļ vien. Izšķiršanos par diagnozi apgrūtina fakts, ka labdabīgi mezgli, kurus nevajadzētu operēt, vairogdziedzerī ir ļoti bieža atrade – tie mūža laikā izveidojas vismaz 4–10 % cilvēku, un tikai 5 % šo mezglu ir ļaundabīgi.
Kā ārstam uzzināt, kuram pacientam vairogdziedzera mezglā attīstījies vēzis, bet kurā – daudz mazāk kaitīgs hiperplastisks process?
Latvijā vairogdziedzera mezglu izvērtēšanai plaši tiek izmantota ultrasonogrāfija, turpretim kontrasta ultrasonogrāfija, izmantojot mikroburbuļus saturošu aģentu, vairogdziedzera audzēju diagnostikā līdz šim mūsu valstī netika izmantota. Pētījuma ietvaros ne tikai gūta Latvijā pirmā pieredze vairogdziedzera kontrasta ultrasonogrāfiskajos izmeklējumos, bet arī zinātniski analizēti iegūtie attēldiagnostikas dati, tostarp tādi inovatīvi parametri kā mezgla vaskularizācija kontrasta ultrasonogrāfijas izmeklējumā, tās homogenitāte, kontrastvielas izvade no mezgla un līknes, kas atspoguļoto signāla intensitātes izmaiņas laikā. Rezultāti būs starptautiski vērtīgi – tie palīdzēs citu valstu radiologiem interpretēt gūtos datus un plānot tālākos pētījumus.
Projekta rezultātā endokrīnos un neiroendokrīnos audzējos izpētīta šūnu proliferācijas aktivitāte un to regulējošie multiplie molekulārie faktori, šūnu adhēzija un tās izzudums, šūnu plasticitāte jeb iekšējā „karkasa” izmaiņas, cilmes šūnu marķeri. Salīdzinot pētīto proteīnu ekspresijas līmeni audzējos ar veseliem audiem, kā arī pētot šo marķieru saikni ar audzēja spēju augt invazīvi un izplatīties organismā, konstatētas būtiskas likumsakarības. Molekulāro marķieru analīze ar imūnhistoķīmiskās vizualizācijas un datormorfometrijas metodēm sistematizēta diagnostiskā algoritmā. Vairogdziedzera audzējos atklātas vaskularizācijas īpatnības, kuras izvērtējamas ar kontrasta ultrasonogrāfijas metodi un arī iekļautas diagnostiskajā algoritmā.
Kopsummā projektā sasniegti plānotie audzēju izpētes un RSU zinātniskās kapacitātes palielināšanas rezultāti, kam jākļūst par tālāka darba pamatu. Vienā virzienā lūkojas cilvēces gara milži, teikdami „Zinātne nav un nekad nekļūs par pabeigtu grāmatu. Katrs nozīmīgs sasniegums rada jaunus jautājumus” (Alberts Einšteins), bet „Ceļš vienmēr ir labāks nekā iebraucamā vieta” (dons Migels de Servantess Saavedra).
