Рак – это точка на спектре состояний клетки или конец генетической парадигмы рака

Открываем новую рубрику #medach_discuss фундаментальным обзором, опубликованном в Plos Biology. В нем авторы бросают вызов теории соматических мутаций (SMT) и устоявшимся представлением о раке, как о генетическом сбое. Вместо этого авторы предлагают рассматривать опухолевые клетки как результат использования древних атавистических программ, просто вне времени и правильного контекста, а также как точку на спектре состояний клетки, к которой она пришла из-за способствующей этому окружающей среды в тканях.

Статья: The end of the genetic paradigm of cancer

Соматическая теория (SMT) не объясняет:

• Почему одни опухоли почти не содержат мутаций.

• Почему те же мутации есть в здоровых тканях.

• Почему "раковые мутации" не всегда ведут к раку.

• Почему рецидивирующие опухоли часто генетически НЕ связаны с первичными.

Рак — это не поломка, а альтернативное состояние клеточной системы:

• Клетки "проваливаются" в устойчивые патологические состояния — "раковые аттракторы".

• Это состояния, которые уже заложены в ландшафте развития клетки, но обычно не используются.

• Эти состояния активируются при стрессе, повреждении тканей или утрате клеткой сигналов от окружающей ткани.

Новый взгляд требует:

• Перехода от "гонки за мутациями" к изучению регуляторных сетей и взаимодействий в ткани.

• Возвращения к фундаментальной биологии, а не только поиску таргетных терапий.

Авторы призывают пересмотреть саму природу рака: не как болезнь клетки, а как нарушение тканевой организации.

Примечательно, что наша команда, когда опубликовала статью про визуализацию опухолевого роста, дошла до схожих мыслей касательно адаптивной фенотипической пластичности и опухолевой эволюции. Мы даже хотели сослаться на статью, но не смогли, так как она уже прошла рецензию.

Что не так с современными представлениями о канцерогенезе и биологии опухоли? Разбор существующих противоречий и предлагаемых альтернатив
#hallmark

Представление о биологии опухоли, о канцерогенезе и терапевтических подходах, которые должны предприниматься в борьбе со злокачественными новообразованиями, человечеством регулярно переосмысливаются и дополняются. И, справедливости ради, каждый новый “инсайт” приводил человечество к появлению подходов, который, в конечном итоге, продлевал жизнь части пациентов или вовсе “спасал” их от смерти, связанной с онкологическим заболеванием.

По мере роста нашего понимания происходящего в опухоли процессов, получения новых данных, неизбежно вскрываются противоречия, присущие старым (или, вернее сказать, предложенным ранее) идеям относительно того, почему и по каким законам протекает опухолевый процесс.

Понимание того, что канцерогенез, прогрессирование опухоли сопряжено с мутациями в генах, в свое время было прорывов и предопределило появления подходов, которые смогли нас привести к тому уровню онкологической помощи, на котором мы сейчас оказались. Однако, представление о том, что “рак - это болезнь генов” оказалось неспособным:
– объяснить все те разнообразные аспекты опухолевого процесса, которые наблюдаются при каждом эпизоде заболевания
– объяснить, почему, имея в доступе технологии полногеномного секвенирования и информацию о наблюдаемых в опухоли мутациях, мы пока не можем помочь прецизионной лекарственной терапией большинству пациентам
– почему таргетная терапия оказалась опцией не для всех

Куда мы пришли и куда двигаться дальше? Разбираемся вместе с авторами работы The end of the genetic paradigm of cancer; разбираемся с тем, такой ли это “the end” и действительно ли онкологическое сообщество пошло не по тому пути в своих научных изысканиях.

https://telegra.ph/Konec-geneticheskoj-paradigme-raka-tak-li-ehto-S-chem-mozhno-soglasitsya-i-posporit-04-20

Наш раковый проект, родившийся внутри Медача, продолжается. Сегодня в 21:00 по Москве будет очень важный пост.

Cancer 3D — это открытая научная инициатива по изучению и моделированию процессов опухолевой инвазии, миграции и метастазирования. Проект основан админами и редакторами Медача, совместно работавшими над недавней статьей в Cancers. По сути – это масштабное продолжение той статьи и её переосмысление.

Наша миссия заключается в разработке цифровых двойников опухолей и анализе детальных микротомографических и гистологических изображений. На основе этих данных в рамках данного проекта будет выполнено моделирование процессов инвазии, метастазирования и коллективной миграции опухолевых клеток.

Проект не является коммерческим и использует открытые данные, предоставляемые его участниками.

Все участники проекта, внесшие достаточный вклад в разработку, анализ или написание статей, становятся равноправными соавторами научных публикаций и патентов.

Страница проекта в Telegram

White paper проекта

Подать заявку

Датасеты органов мышей с опухолевым поражением

В нашей статье мы использовали двух мышей Balb/c Nude, которым были ортотопически пересажены фрагменты плоскоклеточного рака пищевода человека в область перехода из пищевода в желудок. Опухоль распространилась по всем структурам брюшной полости, что и позволило использовать эти образцы для изучения инвазии и метастазирования.

Набор органов каждый раз был одинаков – пищевод, желудок, часть двенадцатиперстной кишки, селезенка, поджелудочная железа, а также брюшина и связанные с ней структуры. Образцы были названы Specimen-1 (A) и Specimen-2 (B).

Скачать в формате DICOM (Tiff зальем отдельно, но не сложно через imageJ или аналогичные программы перевести) вы можете по ссылке. Хорошим способом их открыть и анализировать является 3D Slicer. Это чрезвычайно мощный просмотрщик и редактор томографических изображений, а еще бесплатный. Скачать здесь. Рекомендуем сразу перейти на стильную темную тему там.

Что лежит в папках?

Specimen-1

esophagus_PDX_2406_60 kV_5W_LE2_ 1s_19.3um_1 601p_DICOM – обзорный скан с разрешением 19.3 микрона воксель. Весь образец целиком.

esophagus_PDX_2406_top _60kV_5W_L E2_1s_9.5um _1601p_DICOM – скан желудка, пищевода и других структур рядом таких как печень. Яркий пример инвазии по типу пальцевидных выростов.9.5 микрон воксель.

esophagus_PDX_2406_middle_60kV_5 W_LE2_5s_5 um_2001p_DICOM – скан желудка и большого сальника с опухолевым поражением. 5 микрон воксель.

esophagus_PDX_2406_top - big_0.4X_060 kV_5W_LE2_ 6s_5um_2001p_DICOM – детализированные сканы инвазии в поджелудочную железу и селезенку. Очень интересная зона, где опухоль идет между долек поджелудочной железы, а также взаимодействует с её стромой. 5 микрон воксель.

esophagus_PDX_2406_top - big2_60kV_5 W_LE2_5s_5um_DICOM – детализированы сканы инвазии в пищевод и печень. 5 микрон воксель.

Specimen-2

esophagus_PDX_2806_0.4 x_40kV_3W_ LE2_5s_3201p_30um_DICOM – обзорный скан с разрешением 30 микрон воксель. Весь образец целиком.

Далее серия из связанных сканов, которые потенциально можно "сшить", собственно оттуда и stitch в названии

esophagus_PDX_2806_0.4x_50kV_4W_LE2_3.5s_2001p_10um_stitch_000_DICOM – "низ" образца с печенью, двенадцатиперстной кишкой и участками поражения поджелудочной железы. Там же множество разных отсевов на брюшине и не только. 10 микрон воксель.

esophagus_PDX_2806_0.4x_50kV_4W_LE2_3.5s_2001p_10um_stitch_001_DICOM – "середина" образца. Печень, желудок, поджелудочная железа и пищевод. Очень яркий пример инвазии в печень с образованием пальцевидных выростов. 10 микрон воксель.

esophagus_PDX_2806_0.4x_50kV_4W_LE2_3.5s_2001p_10um_stitch_002_DICOM – "верх" образца. Пищевод, дно желудка, селезенка. Это место примечательно тем, что здесь имеется распространение опухоли через брюшину на поверхность селезенки с образованием метастазов. 10 микрон воксель.

esophagus_PDX_2806_liver_4x_50kV_4W_LE2_2s_4501p_4um_DICOM – детализированный скан центра образца. Здесь примечательны два момента – инвазия в область желудка с расслоением слоев мышечной и слизистой оболочки, а также распространение опухоли внутри соединительной ткани, где опухолевые клетки идут между волокон.

esophagus_PDX_2806_splen_4x_50kV_4W_LE2_2.5s_3201p_4um_DICOM – детализированный скан метастаза на поверхности селезенки с признаками инвазии. Этот метастаз распространился (предположительно) с током перитонеальной жидкости хоть и расположен рядом с теми, которые распространились через брюшину. 4 микрона воксель.

#cancer3d_location

Области интереса

С 2019 года в исследуемых нами образцах было выбрано множество зон интереса. Значительную часть из них вы могли увидеть в нашей статье, но для тех, кто только присоединился к проекту это все выглядит совершенно непонятным.

Мы поможем вам разобраться и поэтому выкладываем наш архив собственной разметки, который мы делали внутри нашей команды для того, чтобы разобраться в этом хаосе. Это своего рода атлас всех основных зон и явлений, которые мы увидели в образцах. Архив был изначально внутренним, поэтому там сплошь и рядом забавные названия по типу five finger liver punch (где в печень идут пальцевидные выросты).

Архив будет обновляться. В него мы будем добавлять как старые изображения и зоны, так и новые.

Specimen-1

Основная папка с областями

Пищевод

Желудок

Поджелудочная железа

Селезенка

Печень

Specimen-2

Основная папка с областями

Пищевод

Желудок

Поджелудочная железа

Селезенка

Печень

Опухолевые узлы


🔬🔬🔬

White paper проекта

Подать заявку

#cancer3d_location #cancer3d_dataset

Начинаем метастазировать в англоязычное пространство. Завели аккаунт в соцсети X (бывший Twitter). Подписывайтесь: https://x.com/cancer_3d

Боги медицины: в пантеонах древних цивилизаций

В этом новом видео Медача мы взглянем на медицину через призму мифологии и древних цивилизаций. Как мифы о богах повлияли на первые медицинские практики? От Древнего Египта до Индии, от Месопотамии до Китая — мифы и легенды раскрывают удивительные истории о том, как люди учились лечить.

Смотреть:

• YouTube

• VK Video