Открытие украинских учёных поможет выявить рак на ранней стадии

Большой интерес в медицинском сообществе вызвало открытие украинских исследователей. В течение трёх лет группа учёных кафедры информационно-измерительных технологий и систем Национального технического университета “Харьковский политехнический институт” (ХПИ), сотрудники Харьковского НИИ общей и неотложной хирургии Академии медицинских наук Украины и Харьковского медицинского университета изучали рост клеток в человеческом организме под воздействием физических нагрузок и сделали открытие в области биофизики.

Давно известно, что рост мышечной массы человеку обеспечивает молекула АТФ, или аденозинтрифосфорная кислота. Она содержится в цитоплазме каждой клетки, а также в митохондриях, хлоропластах и ядрах и поставляет энергию для большинства реакций, происходящих в клетке. Молекула АТФ – универсальный источник энергии, обеспечивающий не только протекание многих биологических процессов, но и рост мышечной массы (анаболизм).

В исследованиях принимали участие: доктор медицинских наук В. Бойко, доктор биологических наук В. Жуков, доктор медицинских наук П. Замятин, доктор технических наук П. Щапов, доктор биологических наук Е. Климова и кандидат биологических наук В. Невзоров. Учёным удалось выяснить, почему под воздействием постоянных силовых нагрузок происходит активный рост клеток. Дело в том, что при внешних воздействиях происходят постоянные механические деформации жидкокристаллических структур клеточных мембран. Это, в свою очередь, вызывает воздействие на клетки слабыми электрическими потенциалами, обусловленными пьезоэлектрическим эффектом. Под воздействием этих электрических потенциалов и происходит синтез химического вещества АТФ в клетках. Исследователи назвали это явление пьезобиосинтезом.

Пьезобиосинтез – явление, которое заключается в синтезе органических веществ под влиянием пьезоэлектричества и вызывает в жидкостно-кристаллических структурах клеток, преимущественно биологических мембранах, при их механических деформациях обусловленное преобразование механических напряжений в химическую энергию органических, в том числе, фосфороудерживающих веществ, принимающих участие в синтезе липидов, белков и углеводов.

Учёные считают своё открытие наиболее полезным для ранней диагностики онкозаболеваний. Оказалось, что эффект пьезобиосинтеза по-разному проявляется в здоровых и больных клетках, поэтому для исследований достаточно измерить пьезобиопотенциал клеток при воздействии механических нагрузок (например, поместив образец крови в центрифугу). Учёные провели ряд экспериментов, в ходе которых изучали пьезобиопотенциалы клеточных мембран при статических и динамических нагрузках. В качестве исследуемых образцов они брали клетки крови, печени и соединительной ткани.

Опыты показали, что новый метод диагностики имеет намного более высокую чувствительность в сравнении с теми, что используются сегодня. Возможность ошибки минимальна, потому что при наличии онкозаболеваний пьезобиопотенциал клеток клеточных мембран превышает норму в 10 раз! Таким образом, достаточно просто взять у пациента анализ крови, чтобы выявить развитие онкологических заболеваний на самых ранних стадиях.

Исследования украинских учёных получили подтверждение своей значимости в 15-ти патентах, а также благодаря положительным экспертизам, в числе которых и международные. Международная академия авторов научных открытий и изобретений наградила исследователей дипломом и подтвердила установление научного открытия «Явление пьезобиосинтеза в биологических тканях», решением Президиума РАЕН авторы награждены памятными медалями Академии «Автору научного открытия», а Европейская академия естествознания наградила авторов орденами. Такое признание говорит о том, что открытие украинских учёных имеет большое значение в области медицины и биологии, открывает новые возможности в сфере биотехнологий. Ведь до этого учёные использовали только химический путь для преобразования энергии в живых клетках, а сегодня, благодаря нашим учёным, стало известно, что это можно сделать и механически – деформируя клетку.

Сейчас специалисты заняты созданием переносной информационно-измерительной установки для экспресс-диагностики онкозаболеваний на предельно ранней стадии их возникновения и развития.