Математика перемагає рак

Метод доктора Ларрі Нортона – працює

Ларрі Нортон , головний лікар Онкологічного центру Слоуна – Кеттерінг , спостерігає найбільш важкі випадки раку грудей. У нього є доступ до самої сучасної техніки , кращим хірургам і новітнім препаратам . Але найчастіше тонкі технології приносять лише тимчасове полегшення , а пухлини , що відступили завдяки хіміотерапії , відроджуються знову – в декількох місцях одночасно.

Нортон вважає , що онкології не вистачає кількісних методів . Онкологам , говорить він , слід значно більше уваги приділяти розробці та аналізу рівнянь , що описують швидкість росту пухлини і частоту утворення метастазів. За допомогою математичного підходу дослідники зможуть лікувати рак куди ефективніше , ніж зараз. «Я підозрюю , що майже всі ліки проти раку ми використовуємо неправильно , – каже він. – Можливо, ми могли б обійтися і існуючими препаратами ». 50 Більшість дослідників раку займається пошуком породжують його мутацій , а не складанням диференціальних рівнянь. Хоча кількісний підхід вже вніс зміни в методику лікування раку грудей. Математичні спостереження за ростом пухлини привели до відкриття , що ефективність хіміотерапії значно зростає від простої зміни частоти процедур.

В недалекому майбутньому ідеї Нортона можуть призвести до появи нових ліків. Дослідники завжди вважали, що пухлина росте зсередини. Згідно з його нової теорії , розробленої спільно з колегою по центру Джуаном Массаге , пухлини ростуть як колонії водоростей. Вони постійно відправляють ракові клітини в кровоносну систему , і ті або утворюють нові пухлини у віддалених місцях , або повертаються до початкової пухлини , змушуючи її рости швидше. « Вони схожі на терористів , які , пройшовши підготовку за кордоном , повертаються додому і набирають нових рекрутів » , – говорить Массаге , який спостерігав цей процес у лабораторних мишей . Якщо модель справедлива і для людини , лікування раку отримає новий напрямок. Лікарям тепер знадобляться препарати , які зупиняють освіта метастазів , а не сповільнюють ріст пухлини , як нинішні ліки.

Теорія Нортона і Массаге пояснює , чому пухлини іноді виростають на старому місці після видалення хірургічним шляхом. Зовсім не обов’язково виною тому хірург , який забув вирізати частку первісної пухлини. Це подорожують ракові клітини повернулися до себе « додому» , щоб дати початок нової пухлини.

Перш ніж отримати ступінь доктора медицини в Колумбійському університеті , Нортон вивчав психологію в Рочестері . ( Під час навчання в коледжі він не виключав для себе кар’єру перкусіоніста – в його робочому кабінеті досі стоїть віброфон як нагадування про ту мрію . ) У 1970 – х він зайнявся дослідницькою роботою в Національному інституті раку. Там у співпраці зі статистиком Річардом Саймоном він і запропонував нову модель росту пухлини .

Модель Нортона припускає , що пухлина росте не в геометричній прогресії , як прийнято думати , а по S -подібної кривої. Мікроскопічні пухлинні утворення майже не ростуть. Маленькі пухлини ростуть по експоненті , але швидкість росту значно зменшується у міру збільшення пухлини , поки нарешті вона не перестає рости зовсім . Передбачення моделі: чим швидше зменшувати пухлину за допомогою хіміотерапії , тим швидше вона виросте знову (якщо не вбити її цілком).

Грунтуючись на своїх цифрах , Нортон показав , що можна збільшити ефективність лікування , видаючи ту ж дозу хіміотерапії за більш короткий термін . Таким чином скорочується час між процедурами , і пухлини не встигають вирости заново. Ідею зустріли без ентузіазму. «Мені говорили , що це марна трата часу» , – згадує він. Нортону знадобилося не одне десятиліття , щоб довести свою правоту. У 2002 році великі урядові випробування показали , що проведення хіміотерапії кожні два тижні замість трьох ( при тій же сумарній дозі ) знижує ризик рецидиву раку грудей на 26% за три роки. Сьогодні « насичений » режим Нортона став загальною практикою для пацієнтів з раком грудей , у яких після операції залишається високий ризик появи рецидиву.

«Ларрі – один з небагатьох справжніх мислителів у нашій сфері » , – говорить Вінсент Девіта , професор Єльського університету і колишній глава Національного інституту раку.

Остання теорія Нортона про зростання пухлин сходить до новаторського дослідженню Массаге . Їх співпраця почалася п’ять років тому , коли Массаге подзвонив Нортону і поділився з ним вражаючим відкриттям , скоєному в його лабораторії . Массаге хотів з’ясувати , як пухлини поширюються від однієї частини тіла , наприклад грудей , до легких , мозку й іншим віддаленим органам . Він взяв ракові клітини грудей людини , пересадив їх мишам і став чекати , коли почнеться метастазування . Він проаналізував клітини , які дали метастази , в надії виявити надактивні гени. Виявилося , що ні один з генів , що беруть участь у поширенні раку , не був пов’язаний зі здатністю до безперервного поділу клітин . Всі вони відповідали за здатність проникати і адаптуватися до нового оточення .

Знахідка , здавалося , суперечила враженню , яке склалося у лікарів , ніби самі швидкорослі пухлини збільшують ймовірність поширення раку. Розмірковуючи , як можна узагальнити дві ідеї , Нортон і Массаге припустили , що ракові клітини , що потрапляють в кров , часом повертаються до первісної пухлини і сприяють її зростанню.

Таке « самометастазірованіе » пояснює , чому великі пухлини ростуть повільніше , ніж маленькі . Можливо , швидкість росту залежить від площі поверхні пухлини , а не від її розміру. Ракове утворення , що дає багато метастазів , може вбити людину тому , що активно метастазує , а не тому , що швидко зростає.

Озброївшись теорією , можна створювати препарати , які блокуватимуть освіта метастазів. Массаге і Нортон визначили чотири гени , що беруть участь у процесі утворення метастазів , і зараз відчувають засоби їх блокування. Заразити своїм ентузіазмом фармацевтичні компанії буде непросто: простіше продемонструвати , як препарат зменшує пухлину , ніж побачити , що він не дає розповсюджуватися злоякісним клітинам . Але Нортон вірить , що ця складна робота стане ключем до лікування раку.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.