Proces akumulacji mutacji genetycznych prowadzących do rozwoju nowotworów piersi i jajnika można lepiej zrozumieć dzięki modelowi Avramiego-Dobrzyńskiego, opracowanemu przez polskich naukowców. Fizycy wykorzystali analogię do sposobu powstawania kryształów. Analiza ryzyka może znacznie przyspieszyć diagnozę.
Aby zastosować w praktyce biofizyczny model powstawania nowotworu, naukowcy wykorzystali analogię procesu przejścia fazowego w fizyce do procesu transformacji nowotworowej w komórkach. Fizyczną koncepcję zarodkowania i wzrostu kryształów przełożyli na język biologii. Do określenia prawdopodobieństwa pojawienia się choroby nowotworowej wykorzystali zmodyfikowane równanie Avramiego. Zdaniem zespołu, model mieć istotne znaczenie kliniczne.
"Wielopunktowy model kancerogenezy zakłada, że nowotwór powstaje w wyniku sekwencyjnej akumulacji wielu mutacji genetycznych w komórkach, co prowadzi do zakłócenia prawidłowych funkcji komórkowych i rozwoju nowotworów złośliwych. Kiedy liczba mutacji onkogennych przekracza pewną wartość krytyczną, transformacja nowotworowa komórki przebiega jako szybki proces nieliniowy, analogicznie do zjawiska fizycznego przejścia fazowego" - wyjaśniono na stronie Politechniki Warszawskiej.
Badania są koordynowane przez naukowców z Zakładu Fizyki Układów Złożonych na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej. Jak poinformowała uczelnia, nad modelem pracował m.in. Krzysztof W. Fornalski z Wydziału Fizyki PW oraz Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Artykuł na temat wykorzystania modelu został opublikowany w International Journal of Molecular Sciences. Jego współautorami są: Anna Zawadzka i Michał Mikula z Państwowego Instytutu Badawczego Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie, Beata Brzozowska i Adrianna Tartas z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Anna Matyjanka z Wydziału Fizyki PW oraz Joanna Reszczyńska z Zakładu Neuroonkologii Instytutu Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. Mirosława Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk.
Badacze przeanalizowali dane dotyczące raka piersi i jajnika u podopiecznych Narodowego Instytutu Onkologii im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie. Okazało się, że u pacjentek z dziedzicznymi mutacjami genu BRCA1/BRCA2 nowotwór można zdiagnozować około dwóch lat wcześniej niż u pozostałych osób.
Naukowcy zamierzają kontynuować badania sugerujące, że procesy rakotwórcze przebiegają według dynamiki fraktalnej.
Fizyka medyczna to nowa dziedzina intensywnie rozwijana w wielu ośrodkach na całym świecie, w tym na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej, gdzie prowadzony jest cykl seminariów "Fizyka nowotworu".
Nauka w Polsce
kol/ bar/
