Онкология как патология репаративной регенерации и борьба с

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
ГИМНАЗИЯ №1539
ОНКОЛОГИЯ КАК ПАТОЛОГИЯ РЕПАРАТИВНОЙ
РЕГЕНЕРАЦИИ И БОРЬБА С ЕЕ РАЗВИТИЕМ
Авторы работы:
Ученики 11 классов
Ниязов Ренат
Мусеибова Мельтем
Мозговая Ольга
Научный руководитель:
Дегтяревская Татьяна Юрьевна
преподаватель МГМУ им. Сеченова
Научные консультанты:
Степанова Евгения Александровна,
Хоченков Дмитрий Александрович
сотрудники РОНЦ
E-mail : reniz@inbox.ru
Москва 2013
Содержание:
Введение
Цель работы
Глава I. Общая характеристика опухолей
Глава II. Способы борьбы с опухолевыми процессами
Глава III. Описание вводимых веществ
Глава IV. Экспериментальная часть
ГЛАВА V. Подсчет данных
Выводы и прогнозы
Библиографический список
Приложения
2
Введение:
Проблема неоангиогенеза опухолей привлекает большое внимание
исследователей последнее десятилетие. Микрососуды необходимы для
роста опухоли, а также увеличивают ее метастатические способности.
Высокоангиогенные опухоли имеют больше возможностей индуцировать
рост новых сосудов при метастазировании, по сравнению с
низкоангиогенными, при которых метастазирующие клоны находятся в
«дремлющем» состоянии.
Экспериментальные, иммуногистохимические и биохимические
исследования, в естественных условиях, различных опухолей человека
неоднократно демонстрировали зависимость роста опухоли и
метастазирования от ангиогенной активности первичного очага.
Поэтому актуальным разделом современной медицины является
лекарственная терапия опухолей. Однако большинство препаратов
обладают рядом недостатков, к которым относится:
1. Высокая общая токсичность
2. Устойчивость опухолевых клеток к проводимой химиотерапии.
Поэтому создание рациональных лекарственных форм, позволяющих
наиболее полно реализовать возможности противоопухолевых
препаратов, является наиболее важной, на данный момент, задачей.
Гипотезой проекта является утверждение, комплекс
противоопухолевого препарата мелфан, заключенный в липосомы,
обеспечивает наиболее сильное угнетение ангиогенеза опухолей.
Для выполнения работы использовались методы работы с
лабораторными животными, комбинированной химиотерапии,
иммуногистохимические.
Объект исследования: лабораторные мыши с перевитой карциномой
Льюис (LLC) мышей.
3
Предмет
исследования:
ангиогенез
перевитым
мышам
опухолей.LLC в подкожную клетчатку.
Целью нашей работы, является:
- Дать сравнительную оценку влияния комплекса противоонкогенных
препаратов с липосомами и чистого препарата на ангиогенез опухоли.
Данная цель предполагает решение следующих
задач:
- Провести эксперимент, а также сравнительный анализ по определению
механизма действия препарата Мелфан и препарата Мелфан, заключенного
в липосомы, на опухолевые клетки in vitro.
- Разработка рекомендаций, по основным способами борьбы с
опухолевыми трансформациями.
- Осуществить прогноз действия комплекса противоонкогенных
препаратов с липосомами
Глава I. Общая характеристика опухолей
Опухоль (новообразование, тумор, неоплаза, бластома) - это
патологический процесс или субстрат, представленный новообразованной
тканью, в которой изменения генетического аппарата клеток приводит к
нарушению регуляции их роста и дифференцировки.
Опухоли бывают как доброкачественными (неинвазивный рост и
отсутствие метастазов), так и злокачественными (инвазивный рост и
метастазы). Дифференцировка отражает способность паренхиматозных
4
клеток опухоли образовывать близкие к нормальным структуры и
функционировать почти как нормальные клетки.
Слабо дифференцированные или недифференцированные опухоли
всегда злокачественны и состоят из неспециализированных клеток; менее
дифференцированную опухоль отличают более быстрый рост и
агрессивность. Они состоять из незрелой ткани. Из-за быстрого роста они
прорастают в соседние ткани и приобретают наклонность к переносам
опухолевых клеток (метастаз) по лимфатической (лимфогенный путь) или
кровеносной (гематогенный путь) системе в другие органы и ткани.
К доброкачественным относятся опухоли из зрелой ткани, растущие
путем раздвигания соседних тканей, не прорастающие в них, не дающие
метастазов общего истощения и не распадающиеся. После удаления
опухоли она может вновь возникнуть в этом участке. Такое явление
получило название – рецидив. Прорастание соседних тканей происходит
путем внедрения клеток опухоли в межтканевые щели, разрушения и
замещения клеток соседних тканей. Такой рост называется инфильтрирующим.
Метастатическая опухоль имеет строение материнской и отличается
таким же прогрессирующим ростом. При злокачественных опухолях
наблюдается истощение организма — кахексия. Злокачественные опухоли
могут распадаться.
Опухоли подразделяют в зависимости от строения тканей на
следующие группы:
I. Эпителиальные:
- доброкачественные (папилломы — сосочковые, аденомы — железистые,
кисты — опухоли с полостью),
- злокачественные (карцинома или рак).
II. Соединительнотканные:
5
- доброкачественные (фибромы — из соединительной ткани, липомы — из
жировой ткани),
- злокачественные (саркомы).
III. Сосудистые:
- ангиомы.
IV. Мышечные:
- доброкачественные миомы.
V. Нервные:
- доброкачественные невриномы (опухоли из нерва) и глиомы (опухоли
мозга).
VI. Смешанные: опухоли, состоящие из различных тканей
доброкачественного и злокачественного строения.
В развитии злокачественной опухоли различают четыре периода:
местный рост опухоли;
распространение ее по лимфатическим путям до ближайших
лимфатических узлов;
гематогенное распространение метастазов;
диссеминацию опухоли по всему организму.
Глава II. Способы борьбы с опухолевыми
процессами
В ранних выявлениях рак (кишечника, молочной железы, желудка, матки,
кожи и других видов рака) можно лечить и держать под контролем в
течение многих лет. Потому многие люди могут продолжать нормальную
жизнь.
Есть 3 основных медицинских способа лечения рака:
6
Хирургическое вмешательство
Полное удаление опухоли является лучшим лечением в случаях ее
распространения по всему телу. Если не эксплуатировать клетки вокруг
опухоли, то могут появиться новые опухоли.
Если невозможно удалить часть опухоли хирургическим путем, то
прибегают к лучевой терапии или химиотерапии. Оставшиеся раковые
клетки излучают. Но из-за лучевой и химиотерапии раковых клеток могут
пострадать нормальные клетки, эти процедуры принимают в органичных
дозах.
Медикаментозное лечение (химиотерапия)
Химиотерапия - это лечение препаратами, которые разрушают раковые
клетки. Они часто упоминаются в качестве противораковых препаратов.
Нормальные клетки растут и умирают в управляемом режиме.
Эти препараты могут остановить рост раковых клеток и их рост не будет,
продолжается. Но в ходе этого процесса они также вредят и здоровым
клеткам. Однако, как правило, после химиотерапии, здоровые клетки
обновляются.
Лучевая терапия (радиотерапия)
Лучевая терапия используется в случаи, когда операция бывает не
приемлемой или во время операции не смогли полностью удалить
опухолевые клетки. В случае, когда опухоль и клетки вокруг неё
чувствительны к излучению, то лучевая терапия должна быть первым
вариантом, в методе их устранения. Лучи должны быть высокого
излучения, чтобы они могли убить раковые клетки и приостановить рост
опухолевых клеток. Внешние пациент получает лучевую терапию, обычно
пять раз в неделю. При внутреннем излучения нужен контроль хирурга для
размещения радиоактивных источников в лечении. Установки могут быть
постоянными или могут быть приняты после определенного периода
времени.
7
Глава III. Описание вводимых веществ
Среда 199 – буферный раствор для мышей.
Мелфалан – противопухолвый препарат угнетающий ангиогенез опухолей.
Мелфалан-DoG_L – противоопухолевый препарат, заключенный в
липосомы вида DoG_L.
Мелфалан-SialeX_L – противопохулевый препарат, заключенный в
липосомы вида DoG_ SialeX_L.
Липосомы – произвольно образующиеся пузырьки с биллипидной
оболочкой, часто используются для транспортировки активных веществ
через мембрану клетки.(примечание 1)
Глава IV. Экспериментальная часть
Исследование было проведено на мышах-самцах гибридов первого
поколения, массой 20-24 гр.
Опухоль LLC после удаления у животного-донора в асептических
условиях, измельчали ножницами до гомогенной консистенции. Затем
измельченную опухолевую массу пропускали через набор сит с
уменьшающимся набором пор. Полученную ткань обрабатывали
коллагеназой (0,1% раствор) в течение 30 минут, для получения
моноклеточной суспензии, трижды отмывали средой 199, определяли
жизнеспособность опухолевых клеток, путем окрашивания трипановым
синим и подсчета в камере Горяева под микроскопом. При проведении
экспериментов
каждой
мыши-реципиенту
подкожно,
в
область
подмышечной впадины вводили по 1х106 опухолевых клеток в 0,3 мл
среды 199.
Изучение препарата проводили
экспериментальному
в соответствие с «Руководством по
(доклиническому)
изучению
новых
8
фармакологических веществ» под редакцией Р.У. Хабриева, г. Москва.
2005г. Препараты (Мелфалан, Мелфалан-DoG_L, Мелфалан-SialeX_L)
вводились в хвостовую вену на 3 и 7 сутки после перевивки опухоли..
Гистологическое исследование
Мышей
убивали
передозировкой
эфирного
наркоза,
проводили
аутопсию, опухоли выделяли и передавали на гистологическое
исследование.
Опухоли фиксировались в 10% нейтральном формалине и заключались
в парафин. Гистологическое исследование проводилось на срезах
опухолей, окрашенных гематоксилином и эозином. Исследования
количества микрососудов в опухоли проводилось на срезах опухолей
стандартным иммуногистохимическим методом с использованием
антител против CD31 антигена.
Глава V. Подсчет данных
Подсчет данных производился в таблице Эксель.(примечание 2) На
полученных срезах подсчитывалось количество сосудов. Всего было 4
листа: CD31 12сутки, CD31 24 сутки, Lectin 12 сутки и Lectin 24 сутки.
CD31 – означает окрашивание всех сосудов, а Lectin – окрашивание лишь
работающих сосудов.
После этого мы составили графики полученных данных:
- CD31 12сутки(приложение 3)
- CD31 24сутки(приложение 4)
- Lectin 12 сутки(приложение 5)
- Lectin 24 сутки(приложение 6).
Нужно обратить внимание на то, что:
- данные контроля и контроля SialeX_L не отличаются более чем в 2 раза
- работающих сосудов в два раза меньше чем отображенных сосудов
9
- на срезах мышей, подвергшихся лечению мелфаном заключенном в
липосомы на 12 сутки мы можем наблюдать в 2- 3 раза меньше
сосудов(приложение 8, 7), а на 24 сутки в 1,5 раза меньше.(приложение 9,
10), чем на срезах опухолей контрольных мышей
- на срезах мышей, подвергшихся лечению мелфаном заключенном в
липосомы на 12 сутки мы можем наблюдать в 1,5 - 2 раза меньше сосудов,
чем на срезах мышей, подвергшихся лечению мелфаном без добавок.
- на 24 сутки на срезах опухолей мышей, подвергшихся лечению мелфаном
заключенном в липосомы, мы видим разрушенные сосуды и уменьшение
просветов у оставшихся(приложение 11)
- на 24 сутки нельзя наблюдать большой разницы количества сосудов на
срезах опухолей, полученных у мышей, подвергшихся лечению чистым
препаратом и комплексом.
Выводы и прогнозы
После обработки данных мы можем сделать выводы:
- Препарат мелфан достаточно сильно угнетает рост опухолевых сосудов,
разрушает их и не дает им восстанавливаться.
- Когда мелфан заключен в липосомы, он эффективнее, чем чистый
препарат.
- На 24 сутки мы не видим большой разницы при лечении мелфаном и его
комплексом, следовательно эффективность липосомного мелфана
относительно непродолжительна
Прогнозы:
Благодаря высокой перспективе использования липосомального переноса
препаратов к очагу, этот вопрос привлекает многих исследователей, в том
числе и нас. Мы планируем продолжить и найти оптимальные условия для
использования комплекса мелфана и липосом для полной остановки
регенерации сосудов опухоли и их разрушения.
10
Библиографический список
1. Атлас онкологических операций / под ред. В.И. Чиссова, А.Х.
Трахтенберга — М., 2008. — 700 с.
2. Бережная Н.М., Чехун В.Ф. Иммунология злокачественного роста. —
Киев, 2005. —791 с.
3. Ганцев Ш.Х. Онкология: учебник для студентов медицинских вузов
— М.: МИА, 2004. — 516 с.
4. Ганцев Ш.Х. Онкология: учебник для студентов медицинских вузов
— М.: МИА, 2006. — 484 с.
5. Ганцев Ш.Х. Руководство к практическим занятием по онкологии. —
М.: МИА, 2007. —416 с.
6. Журнал «Гематология и трансфузиология». — Медицина, апрель
2002.
7. «Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению
новых фармакологических веществ» под редакцией Р.У. Хабриева, г.
Москва. 2005
8. Напалков Н.Н. Общая онкология: руководство для врачей. — М.:
Медицина, 1989. — 646 с.
9. Петерсон Б.Е. Онкология. — М.: Медицина, 1980. — 447 с.
10. Ялкут С.И. Профилактика опухолей. — М., 2006. — 452 с.
11. Переводчикова Н.И. Химиотерапия опухолевых заболеваний. — М.,
2005. — 704 с.
12. Онкология. Клинические рекомендации / под ред. В.И. Чиссова, С.Л.
Дарьяловой. — М., 2008. — 720 с.
13. Онкология. Национальное руководство / под В.И. Чиссова, М.И.
Давыдова. — М., 2008. — 1072 с.
11
14. Давыдов М.И, Ганцев Ш.Х. Атлас по онкологии. — М.: МИА, 2008.
— 416 с.
15. Имятинов Е.Н, Хансон К.П. Молекулярная онкология. Клинические
аспекты. — СПб., 2007. — 211 с.
16. Давыдов М.И, Демидов Л.В., Поляков Б.И. Основы современной
онкологии: учебник для студентов медицинских вузов. — М., 2002. —
237 с.
17. Пальцев М.А., Аничков Н. М. Атлас патологии опухолей человека.
— М.: Медицина, 2005. — 424 с.
18. Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология:
учебник для студентов мед. вузов : 2-е изд. — М.: Медицина, 2000. —
670с.
19. Хегглин Ю. Хирургическое обследование. — М: Медицина, 1991 —
463 с.
20. Журнал «Вопросы онкологии». — Медицина, 1989 — 35 том.
12
Приложения:
1.
2.
13
3.
4.
14
5.
6.
15
7.
8.
16
9.
10.
17
11.
18