Способ индукции апоптоза в опухолевых клетках

 

Изобретение относится к медицине и предназначено для индукции апоптоза в опухолевых клетках. Воздействуют вращающимся магнитным полем, абсолютная величина вектора магнитной индукции которого принимает в начале цикла нулевое значение, затем плавно увеличивается, достигает максимального уровня, после чего плавно уменьшается и достигает к концу цикла нулевого значения, с длительностью цикла не более 5 мин, длительностью процедуры не менее 15 мин и курсом воздействия не менее 30 процедур. Способ позволяет разрушить опухоль без образования в опухоли некроза и повреждения клеток окружающих тканей.

Изобретение относится к медицине, в частности к лечению онкологических заболеваний.

Известен способ индукции апоптоза в опухолевых клетках [1] при воздействии ионизирующих излучений, использующихся в онкологии в лечебных целях. В качестве ионизирующего излучения используют: гамма-излучение радиоактивного кобальта, высокоэнергетическое тормозное и электронное излучение линейных и циклических ускорителей, а также излучения ряда искусственных радиоактивных изотопов - иридия, цезия, йода, золота, фосфора и др.

Недостатком вышеуказанного способа является образование некрозов в опухоли, а также повреждающее влияние ионизирующих излучений на окружающие здоровые клетки.

В качестве прототипа [2] использован способ статического многопольного или однопольного облучения с помощью гамма-аппаратов (Луч-1, АГАТ-С), заключающийся в использовании стандартных полей, которые формируют коллимационной системой радиационной установки, а также в использовании крупных фигурных полей, сформированных с помощью защитных специально изготовляемых из свинца или низкотемпературных сплавов. Применяют при лучевой терапии лимфогранулематоза, опухоли молочной железы и т.д. Феномен апоптоза также является результатом действия различных факторов. Это могут быть неспецифические факторы, такие как температура, токсические агенты, оксиданты, свободные радикалы, УФ-излучение, бактериальные токсины и т.д.

Недостатком вышеуказанного способа является образование некрозов в опухоли, а также повреждающее влияние ионизирующих излучений на окружающие здоровые клетки.

Задачей изобретения является создание нового способа индукции апоптоза в опухолевых клетках без образования в опухоли некроза и без повреждения клеток окружающих тканей.

Достигается это тем, что в качестве физического фактора в способе используют общее воздействие на больного вращающимся магнитным полем, индукцию которого непрерывно, циклами изменяют - плавно увеличивают от нуля до максимума, затем уменьшают до нуля, снова увеличивают до максимума и т.д. в течение всей процедуры. Длительность такого цикла не более 5 минут при продолжительности процедуры не менее 15 минут. Продолжительность воздействия на больного не менее 30 процедур ежедневно.

Отличительные признаки, обуславливающие соответствие предполагаемого способа критерию "новизна", следующие: использование в качестве физического фактора воздействие на больного вращающегося магнитного поля, индукция которого непрерывно, циклами изменяется - плавно увеличивается от нуля до установленного максимума, затем уменьшается до нуля, снова увеличивается до максимума и т.д. в течение всей процедуры. Длительность такого цикла не более 5 минут при продолжительности процедуры не менее 15 минут. Продолжительность воздействия на больного не менее 30 процедур ежедневно.

Максимальная величина вектора магнитной индукции, его изменение по синусоидальной зависимости, длительность одного цикла и одной поцедуры, а также продолжительность одного курса лечения выведены эмпирическим путем.

Для доказательства соответствия предложенного способа индукции апоптоза в опухолевых клетках критерию "изобретательский уровень" была проанализирована вся совокупность признаков и отдельно отличительные признаки. Установлено, что применение вышеустановленных отличительных в совокупности с известными, дающими отсутствие повреждения клеток окружаемых тканей и некроза опухолевой ткани, в литературных источниках не обнаружено.

Процесс гибели клеток в тканях человека и других многоклеточных организмах не является однозначно аномальным и однозначно вредным явлением. Хотя в местах массового поражения клеток имеет место процесс некроза, большинство клеток в организме отмирает в результате более утонченной, невоспалительной энергозависимой формы гибели клеток под названием апоптоз. Результаты недавних исследований в области молекулярных механизмов апоптоза показали, что апоптоз представляет собой генетически программируемый процесс, который может быть расстроен, когда компоненты механизма клеточного апоптоза оказываются мутированы или присутствуют в недостаточных количествах. Разрегулирование процесса апоптоза связано с патогенезом широкого спектра заболеваний, куда также относятся злокачественные новообразования [3].

Рак представляет собой необычное скопление атипических клеток, появление которых может быть обусловлено слишком высоким уровнем пролиферации, недостаточным уровнем апоптоза или сочетанием обоих факторов. До недавнего времени модели патогенеза и методов противоопухолевого лечения рака были сосредоточены на ролевой функции пролиферации в развитии рака. Соответственно высокотоксичные методы радиационной терапии и химиотерапии, применение которых приводит к повреждению ДНК и цитоскелетных элементов, участвующих в процессах существования и деления клетки, были разработаны с намерением предпочтительного воздействия на быстро делящиеся опухолевые клетки по сравнению с медленно делящимися здоровыми клетками организма. Считается, что в идеальном случае здоровые клетки организма прекращают свой клеточный цикл и участвуют в репарации ДНК и цитоскелетных повреждений, тогда как раковые клетки продолжают свой цикл и накопление мутаций до момента своего отмирания за счет существенных геномных или метаболических дисфункций.

Апоптоз в опухолях или в тканях регистрируется обычной или электронной микроскопией. Отличительной морфологической чертой апоптоза является коллапс ядра. Хроматин, который в норме представлен открытыми и конденсированными областями, становится субконденсированным в форме полумесяца по периферии ядра. Клетка сморщивается, важной особенностью этого процесса является то, что не происходит повреждения мембран клетки. Далее апоптическая клетка превращается в совокупность окруженных мембраной апоптозных телец, различных по своему составу, которые фагоцитируются макрофагами или соседними клетками [4].

Новые методы лечения рака, которые ориентированы на индуцирование апоптоза конкретно в раковых клетках, являются источником больших надежд на излечение.

Способ апробирован на 50 больных с клиническим диагнозом: Рак молочной железы II"А"ст (T2N0M0).

Пример 1. Больная П.В.И., 48 лет с клиническим диагнозом: Рак молочной железы II "А" стадия, T2N0M0 и гистологическим: инфильтрирующая протоковая карцинома, получила предоперационно 30 процедур общего воздействия вращающимся магнитным полем, для чего ее помещали в индуктор, генерирующий данное поле, величину вектора которого изменяли от нуля до 2,4 мТ и вновь до нуля циклично. Процедура длилась 15 минут. После курса воздействия больной была выполнена операция - радикальная мастэктомия. При световой микроскопии операционного материала выявлено большое количество опухолевых клеток с морфологическими признаками апоптоза. Отмечена конденсация хроматина в виде глыбок, непосредственно у ядерной оболочки. Клетки с пустой цитоплазмой, видны множественные апоптозные тельца. В строме опухоли отмечена выраженная лимфогистиоцитарная реакция. Зон некроза паренхимы и повреждения стромы не отмечено.

Пример 2. Больная Д.А.Г., 65 лет с клиническим диагнозом: Рак молочной железы II "А" стадии, T2N0M0, и гистологическим: инфильтрирующий протоковый рак получила 40 процедур общего воздействия вращающимся магнитным полем. При морфологическом исследовании отмечены признаки апоптоза в большинстве опухолевых клеток - просветление ядер, конденсация хроматина по периферии ядра, выпячивания на ядерной оболочке, образование апоптозных телец.

Медико-социальная эффективность - в онкологии ведется усиленный поиск новых способов лечения опухолей, направленных на индукцию апоптоза в опухолевых клетках, поэтому предлагаемый способ является перспективным в плане его использования, т.к. это позволит улучшить результаты лечения онкологических больных.

Источники информации 1. Комбинированное и комплексное лечение больных зо злокачественными опухолями. Руководство для врачей / Под редакцией чл.-корр. АМН РФ В.И. Чиссова.- М.: Медицина, 1989, с. 22-23.

2. Общая онкология. Руководство для врачей. / Под редакцией акад. АМН СССР Н.П. Напалкова. - Ленинград: Медицина, 1989, с. 485.

3. S.W. Hetts.-JAMA, 1998; 279; 300-307.

4. Apoptosis. J.F.R. Ken", C.M. Winterfort, B.V. Harmon.-Cancer, April 15, 1994, Volume 73, No.8.

Формула изобретения

Способ индукции апоптоза в опухолевых клетках, включающий общее воздействие на организм опухоленосителя физического фактора, отличающийся тем, что воздействуют вращающимся магнитным полем, абсолютная величина вектора магнитной индукции которого принимает в начале цикла нулевое значение, затем плавно увеличивается, достигает максимального уровня, после чего плавно уменьшается и достигает к концу цикла нулевого значения, с длительностью цикла не более 5 мин, длительностью процедуры - не менее 15 мин и курсом воздействия не менее 30 процедур.