Рак желудка — один из самых часто встречающихся и опасных видов онкологии в глобальном масштабе. Трудность его заблаговременного распознавания, связанная с неспецифичностью первых признаков, приводит к поздней постановке диагноза, низким шансам на излечение и неблагоприятным прогнозам. Именно поэтому открытие новых способов обнаруживать ранние этапы развития рака желудка — это жизненно важный шаг вперед в диагностике и терапии.
Научный подход на стыке дисциплин
Прогресс в системной биологии и статистической физике открыл новые горизонты для моделирования тяжелых болезней. Ключевое значение здесь имеют сети генной регуляции — они обеспечивают стабильность клеточных состояний и хранят богатейшую информацию об их динамике.
От статики к динамике системы
Традиционные изыскания часто ограничивались одномоментными сравнениями генной экспрессии, чего явно не хватало для поиска критических сдвигов при прогрессировании недуга. В данной работе, опирающейся на неравновесную физику, создана регулирующая сеть генов, связанных с патологией, и задействованы концепции потенциального ландшафта и стационарного потока для оценки устойчивости клеточной системы и ее энергетических процессов.
Маркеры для ранних стадий заболевания
Моделируя переходы между состояниями при различных генетических изменениях, ученые выявили перспективные индикаторы раннего развития патологии, включая скорость генерации энтропии, средний энергетический поток и явления критического замедления. Это открывает инновационный путь для изучения механизмов развития рака желудка и предлагает методологию для новых аналитических систем.
Трансформация как сигнал
Изменение активности регулятора TGF-β, как показали расчеты, вызывает структурные перестройки всей системы. Точное измерение смещений в ключевых неравновесных показателях позволяет определить признаки, предвещающие серьезные изменения. Эти маркеры вскрывают глубинные физические процессы заболевания и создают надежную базу для раннего выявления угрозы.
Преодоление технических барьеров
Хотя показатели среднепотоковой величины и энтропии идеально подходят как количественные сигналы тревоги, их прямое измерение в клинике проблематично. Для преодоления этого авторы разработали косвенный метод: анализ разницы в корреляционных функциях экспрессии пар генов позволяет оценить временную необратимость и характеристику неравновесной динамики без прямых замеров.
Такой подход эффективно и точно характеризует патологическое состояние, минуя известные методические трудности.
Источник: scientificrussia.ru
