Cancer: The look of an oncologist
Section 1: Understanding cancer – fundamental aspects
1.1. What is cancer? Cellular autonomy and uncontrolled growth:
Cancer is not a single disease, but rather a group of diseases characterized by abnormal, uncontrolled cell growth. Unlike normal cells that grow, share and die in a programmed way (apoptosis), cancer cells ignore these signals and continue to multiply. This uncontrolled reproduction leads to the formation of tumors that can penetrate the surrounding tissues and organs (invasion) and spread to other parts of the body (metastasis).
The key difference of cancer cells is their autonomy. They do not depend on normal regulatory mechanisms that control cellular growth and division. This autonomy arises as a result of genetic and epigenetic changes that violate the functioning of the genes responsible for the cell cycle, apoptosis and DNA reparation.
1.2. The cell cycle and its disorders in cancer cells:
The cell cycle is an orderly process through which the cell grows, replicates its DNA and is divided into two subsidiaries. It consists of several phases: G1 (growth), S (DNA replication), G2 (preparation for division) and M (mitosis). The control points in each phase of the cell cycle ensure the correctness of the execution of each stage and prevent the division of the cell in the presence of errors or damage.
In cancer cells, control points of the cell cycle are often disturbed. This can be caused by mutations in genes encoding proteins involved in the regulation of the cell cycle, such as cyclin-dependent kinase (CDK) and cycles. For example, mutations in the TP53 gene, encoding the P53 protein, which plays a key role at the control point G1, allow cells with damaged DNA to continue division, which helps to accumulate mutations and progression of cancer.
1.3. Genetic instability and accumulation of mutations:
Genetic instability is a distinctive feature of cancer cells. It is characterized by an increased frequency of mutations, chromosomal aberrations and other genetic changes. This is due to disorders in the mechanisms of DNA reparation, DNA replication and chromosomes segregation.
The accumulation of mutations in cancer cells leads to the development of “clonal evolution.” In the process of clonal evolution, cancer cells with certain mutations that give them a selective advantage (for example, faster growth, resistance to apoptosis or the ability to metastasis), begin to prevail in a population. This clonal evolution makes cancer heterogeneous and contributes to the development of resistance to therapy.
1.4. The role of oncogen and tumor-soup genes:
The development of cancer is often associated with the activation of oncogenes and the inactivation of tumor-soup genes.
Oncogenes are genes that, during activation, contribute to uncontrolled growth and cell division. They are often mutated versions of normal genes called proto -acting, which are involved in the regulation of cellular growth and development. The activation of oncogen can occur as a result of a mutation, amplification of a gene or chromosomal translocation. Examples of well -known oncogenes include Myc, Ras and HER2.
Tumor-soup genes are genes that suppress the growth of tumors. They often encode proteins that are involved in the control of the cell cycle, DNA reparations or apoptosis. Inactivation of the tumor-soup overlap can occur as a result of a mutation, deletion or epigenetic silence. Examples of well-known genes of tumor spresses include TP53, RB and BRCA1.
1.5. Epigenetic changes and their influence on the expression of genes in cancer:
Epigenetic changes are changes in genes expression that are not associated with changes in the DNA sequence. They include DNA methylation, histone modifications and microrm regulation.
With cancer, epigenetic changes can play an important role in the regulation of the expression of oncogenes and tumor-soup genes. For example, hypermethylization of promotional regions of tumor tumors can lead to their silence and contribute to the development of cancer. Conversely, the hypomethylation of oncogenes can lead to their activation and contribute to the uncontrolled cell growth.
Microrm (Markn) is small non -dodging RNA molecules that regulate the expression of genes by binding to MRNA and block its broadcast or degradation. With Mirnka cancer, oncogens (oncomics) or as tumor genes can act as oncogenes. Changes in the expression of Mirnka can affect various aspects of cancer biology, including proliferation, apoptosis, metastasis and resistance to therapy.
Section 2: Cancer etiology – risk factors and causes
2.1. Genetic risk factors: heredity and predisposition:
A genetic predisposition plays a significant role in the development of certain types of cancer. Hereditary mutations in certain genes can significantly increase the risk of a particular type of cancer. Examples:
* BRCA1 и BRCA2: Мутации в этих генах связаны с повышенным риском рака молочной железы, рака яичников и других видов рака.
* TP53: Мутации в TP53 связаны с синдромом Ли-Фраумени, который характеризуется повышенным риском развития различных видов рака в молодом возрасте.
* APC: Мутации в APC связаны с семейным аденоматозным полипозом (FAP), который значительно повышает риск развития рака толстой кишки.
* MLH1, MSH2, MSH6, PMS2: Мутации в этих генах связаны с наследственным неполипозным колоректальным раком (HNPCC) или синдромом Линча, который повышает риск развития рака толстой кишки, рака эндометрия и других видов рака.Genetic counseling and testing can help determine people with an increased risk of cancer based on their family history and genetic profile. For these persons, risk reduction strategies can be recommended, such as a more frequent examination, preventive surgery or drug therapy.
2.2. Environmental factors: carcinogens and their mechanisms of action:
The influence of certain environmental factors (carcinogens) can significantly increase the risk of cancer. Carcinogens can damage DNA, cause epigenetic changes or promote chronic inflammation, which ultimately can lead to cancer. Examples:
* Курение табака: Является ведущей причиной рака легких, а также связано с повышенным риском развития рака ротовой полости, горла, пищевода, мочевого пузыря, почек, поджелудочной железы и других видов рака. Химические вещества, содержащиеся в табачном дыме, повреждают ДНК и вызывают хроническое воспаление в дыхательных путях.
* Ультрафиолетовое (УФ) излучение: Воздействие УФ-излучения от солнца или соляриев является основной причиной рака кожи, включая базальноклеточный рак, плоскоклеточный рак и меланому. УФ-излучение повреждает ДНК в клетках кожи и может вызывать мутации, которые приводят к развитию рака.
* Асбест: Воздействие асбеста связано с повышенным риском развития рака легких, мезотелиомы (рак плевры) и других видов рака. Асбестовые волокна могут вызывать хроническое воспаление и повреждение ДНК в легких и плевре.
* Радон: Радон – это радиоактивный газ, который может проникать в дома из почвы и горных пород. Вдыхание радона может повышать риск развития рака легких.
* Загрязнение воздуха: Загрязнение воздуха твердыми частицами (PM2.5) и другими загрязняющими веществами связано с повышенным риском развития рака легких.
* Некоторые химические вещества: Воздействие определенных химических веществ на рабочем месте или в окружающей среде, таких как бензол, формальдегид и винилхлорид, связано с повышенным риском развития рака.2.3. Infectious agents: viruses, bacteria and parasites:
Some infectious agents can increase the risk of developing certain types of cancer. The mechanisms by which infections contribute to the development of cancer may include chronic inflammation, suppression of immunity and direct effects on cells. Examples:
* Вирус папилломы человека (ВПЧ): ВПЧ является причиной большинства случаев рака шейки матки, а также связан с раком ротовой полости, горла, ануса и полового члена. ВПЧ инфицирует клетки эпителия и может вызывать изменения в генах, которые контролируют клеточный рост и деление.
* Вирус гепатита B (ВГВ) и вирус гепатита C (ВГC): Хроническая инфекция ВГВ и ВГC связана с повышенным риском развития гепатоцеллюлярного рака (рак печени). Хроническое воспаление и повреждение печени, вызванные этими вирусами, могут способствовать развитию рака.
* Helicobacter pylori (H. pylori): Инфекция H. pylori связана с повышенным риском развития рака желудка и MALT-лимфомы (лимфомы слизистой оболочки желудка). H. pylori вызывает хроническое воспаление в желудке, что может приводить к повреждению ДНК и развитию рака.
* Вирус Эпштейна-Барр (ВЭБ): ВЭБ связан с повышенным риском развития лимфомы Беркитта, назофарингеальной карциномы и некоторых других видов рака. ВЭБ инфицирует B-лимфоциты и может вызывать их неконтролируемый рост.
* Шистосомы (Schistosoma): Хроническая инфекция шистосомами связана с повышенным риском развития рака мочевого пузыря, особенно в регионах, где шистосомоз является эндемическим. Шистосомы вызывают хроническое воспаление в мочевом пузыре, что может приводить к повреждению ДНК и развитию рака.2.4. Life and diet: influence on the risk of cancer development:
Life and diet play an important role in the risk of cancer. Certain habits and food products can increase or reduce the risk of cancer.
* Курение: Избегание курения является одним из самых важных способов снизить риск развития рака.
* Алкоголь: Чрезмерное употребление алкоголя связано с повышенным риском развития рака ротовой полости, горла, пищевода, печени, молочной железы и толстой кишки.
* Ожирение: Ожирение связано с повышенным риском развития рака молочной железы (после менопаузы), толстой кишки, эндометрия, почек, пищевода и поджелудочной железы.
* Недостаточная физическая активность: Недостаточная физическая активность связана с повышенным риском развития рака толстой кишки, молочной железы и эндометрия.
* Диета с высоким содержанием обработанного мяса и красного мяса: Диета с высоким содержанием обработанного мяса и красного мяса связана с повышенным риском развития рака толстой кишки.
* Диета с низким содержанием фруктов и овощей: Диета с низким содержанием фруктов и овощей связана с повышенным риском развития различных видов рака.
* Солнечный свет: Избегание чрезмерного воздействия солнечного света и использование солнцезащитного крема может помочь снизить риск развития рака кожи.2.5. Age and immune system: age -related changes and risk of cancer:
Age is a significant risk factor for the development of most types of cancer. This is due to the fact that the exposure of carcinogens increases with age, genetic mutations accumulate, the effectiveness of DNA reparation mechanisms decreases and the immune system weakens.
The immune system plays an important role in protecting the body from cancer. It can recognize and destroy cancer cells before they have time to form a tumor. However, with age, the immune system weakens (immunostation), which makes the body more susceptible to the development of cancer. In addition, some types of cancer can suppress the immune system, which allows them to avoid detection and destruction.
Section 3: Diagnosis of cancer – from the initial examination to molecular profiling
3.1. Clinical inspection and history of an anamnesis: the primary assessment of the patient:
The primary assessment of the patient begins with a thorough clinical examination and collection of an anamnesis. The doctor examines the patient for visible signs of cancer, such as tumors, skin changes, increased lymph nodes or inexplicable weight loss. The anamnesis includes questions about the symptoms, family history of cancer, risk factors (for example, smoking, alcohol use, exposure to carcinogens) and previous diseases.
The importance of collecting a detailed history and a thorough examination cannot be underestimated, as this allows the doctor to receive important information, which may indicate the presence of cancer and direct further diagnostic studies.
3.2. Visualization methods: radiography, CT, MRI, PET/CT:
Visualization methods play an important role in the diagnosis of cancer, allowing doctors to visualize tumors and determine their size, location and distribution. Various visualization methods have their advantages and disadvantages and are used depending on the type of cancer and a specific clinical situation.
* Рентгенография: Использует рентгеновские лучи для создания изображений внутренних органов и костей. Обычно используется для диагностики рака легких, костей и молочной железы (маммография).
* Компьютерная томография (КТ): Использует рентгеновские лучи и компьютерную обработку для создания подробных трехмерных изображений внутренних органов и тканей. КТ часто используется для диагностики рака легких, печени, поджелудочной железы, почек и других органов брюшной полости и грудной клетки.
* Магнитно-резонансная томография (МРТ): Использует магнитное поле и радиоволны для создания изображений внутренних органов и тканей. МРТ особенно полезна для визуализации мягких тканей, таких как головной мозг, спинной мозг, молочная железа, простата и суставы.
* Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ/КТ): Комбинирует ПЭТ и КТ для получения изображений метаболической активности и анатомической структуры. При ПЭТ пациенту вводят радиоактивный препарат (обычно фтордезоксиглюкозу, ФДГ), который поглощается клетками с высокой метаболической активностью, такими как раковые клетки. ПЭТ/КТ используется для диагностики, стадирования и оценки ответа на лечение при различных видах рака.3.3. Biopsy and histological examination: confirmation of the diagnosis and determination of the type of cancer:
A biopsy is a procedure in which a tissue sample is removed from the body for research under a microscope. The biopsy is a gold standard to confirm the diagnosis of cancer and determine its type, degree of malignancy and other characteristics.
There are various types of biopsy, including:
* Инцизионная биопсия: Удаление небольшого кусочка ткани из опухоли.
* Эксцизионная биопсия: Удаление всей опухоли.
* Пункционная биопсия: Использование иглы для извлечения образца ткани.
* Эндоскопическая биопсия: Использование эндоскопа (тонкой трубки с камерой) для визуализации и взятия образцов ткани из внутренних органов.After taking, the sample of the fabric is fixed, painted and examined under a microscope by a pathologist. The pathologist evaluates cell morphology, the presence of anomalies and other characteristics that allow you to determine the type of cancer, its degree of malignancy and other prognostic factors.
3.4. Immunohistochemistry (IGC): Determination of markers on tumor cells:
Immunohistochemistry (IGC) is a method that uses antibodies to identify certain proteins (markers) in tumor cells. IGC can be used for:
* Подтверждения типа рака: Определенные типы рака экспрессируют специфические маркеры, которые можно выявить с помощью ИГХ.
* Определения происхождения опухоли: ИГХ может помочь определить орган или ткань, из которой произошла опухоль.
* Прогнозирования ответа на лечение: Некоторые маркеры, выявляемые с помощью ИГХ, могут предсказывать, будет ли пациент отвечать на определенные виды лечения.
* Определения прогностических факторов: Некоторые маркеры, выявляемые с помощью ИГХ, могут быть связаны с прогнозом заболевания.3.5. Molecular profiling: Analysis of genetic and epigenetic changes in the tumor:
Molecular profiling is an analysis of genetic and epigenetic changes in the tumor. This analysis may include:
* Секвенирование ДНК: Определение последовательности ДНК в опухоли для выявления мутаций в генах, связанных с раком.
* Анализ экспрессии генов: Определение уровней экспрессии различных генов в опухоли.
* Анализ метилирования ДНК: Определение паттернов метилирования ДНК в опухоли.Molecular profiling can be used for:
* Определения подтипа рака: Различные подтипы рака могут иметь различные генетические и эпигенетические характеристики.
* Прогнозирования ответа на лечение: Некоторые генетические и эпигенетические изменения могут предсказывать, будет ли пациент отвечать на определенные виды лечения.
* Разработки индивидуализированной терапии: На основе результатов молекулярного профилирования можно разработать индивидуализированную терапию, которая направлена на конкретные генетические и эпигенетические изменения в опухоли.3.6. Cancer stadium: determining the degree of spread of a tumor:
Cancer stadium is the process of determining the degree of spread of a tumor. Statement is based on the size of the tumor, the presence of metastases in the lymph nodes and the presence of metastases in remote organs. Statement is important for planning treatment and predicting the outcome of the disease.
The most common cancer stadium system is the TNM system, which is based on three parameters:
* T (Tumor): Размер первичной опухоли.
* N (Nodes): Наличие метастазов в регионарных лимфатических узлах.
* M (Metastasis): Наличие метастазов в отдаленных органах.Based on TNM parameters, cancer is classified according to the stages from I to IV, and stage I means the early stage of cancer, and stage IV is common cancer.
Section 4: Treatment of cancer – from surgery to immunotherapy
4.1. Surgical treatment: removal of a tumor and regional lymph nodes:
Surgical treatment is one of the main methods of cancer treatment. The aim of surgical treatment is to remove the tumor and, if necessary, regional lymph nodes. In some cases, surgery may be the only necessary treatment method, especially in the early stages of cancer. In other cases, surgery is used in combination with other treatment methods such as chemotherapy, radiation therapy or hormone therapy.
The type of surgical operation depends on the type of cancer, size and location of the tumor, as well as on the stage of the disease. Surgical operations can be performed in an open way or using minimally invasive methods such as laparoscopy or robotic surgery.
4.2. Radiation therapy: the use of ionizing radiation to destroy cancer cells:
Radiation therapy is a method of treating cancer, which uses ionizing radiation to destroy cancer cells. Ionizing radiation damages the DNA of cancer cells, which leads to their death. Radiation therapy can be used to treat various types of cancer and can be used both independently and in combination with other treatment methods.
There are various types of radiation therapy, including:
* Внешняя лучевая терапия: Ионизирующее излучение направляется на опухоль извне тела.
* Внутренняя лучевая терапия (брахитерапия): Радиоактивный источник помещается непосредственно в опухоль или рядом с ней.
* Системная лучевая терапия: Радиоактивный препарат вводится внутривенно или перорально и распространяется по всему телу.4.3. Chemotherapy: the use of drugs to destroy cancer cells:
Chemotherapy is a method of cancer treatment that uses drugs to destroy cancer cells. Chemotherapeutic drugs act by damaging DNA of cancer cells or by violating their division ability. Chemotherapy can be used to treat various types of cancer and can be used both independently and in combination with other treatment methods.
There are various types of chemotherapeutic drugs that act according to different mechanisms. The choice of a chemotherapeutic drug depends on the type of cancer, stage of the disease and the general state of health of the patient.
4.4. Hormone therapy: blocking the action of hormones on cancer cells:
Hormone therapy is a method of treating cancer, which is used to treat hormone -dependent types of cancer, such as breast cancer and prostate cancer. Hormone therapy acts by blocking the effects of hormones on cancer cells or by reducing the level of hormones in the body.
For example, with breast cancer, which is hormone -dependent, drugs are used that block the effect of estrogen on cancer cells. With prostate cancer, drugs are used that reduce testosterone levels in the body.
4.5. Targeted therapy: a directed effect on specific molecules in cancer cells:
Targeted therapy is a method of treating cancer, which is aimed at specific molecules in cancer cells, such as proteins that participate in the growth, division or survival of cancer cells. Targeted therapy is more specific than chemotherapy, and, as a rule, causes less side effects.
There are various types of targeted drugs that act according to different mechanisms. The choice of a targeted drug depends on the type of cancer and on the presence of specific molecules-targets in cancer cells.
4.6. Immunotherapy: activation of the immune system to combat cancer:
Immunotherapy is a method of treating cancer that activates the immune system to combat cancer. Immunotherapy can be aimed at strengthening the immune response against cancer cells or the removal of immune blocks that prevent the attack of the immune system on cancer cells.
There are various types of immunotherapy, including:
* Ингибиторы иммунных контрольных точек: Эти препараты блокируют белки, которые подавляют иммунный ответ, такие как PD-1 и CTLA-4.
* CAR-T-клеточная терапия: Т-лимфоциты пациента генетически модифицируются для экспрессии рецептора, который распознает специфический белок на раковых клетках. Затем модифицированные Т-лимфоциты вводятся обратно пациенту для атаки на раковые клетки.
* Онколитические вирусы: Вирусы, которые избирательно инфицируют и уничтожают раковые клетки.Section 5: Management of side effects of cancer and supporting therapy
5.1. Side effects of chemotherapy: nausea, vomiting, fatigue, hair loss, neutropenia:
Chemotherapy, although effective in the destruction of cancer cells, often causes side effects, since it affects rapidly dividing cells, including bone marrow cells, digestive systems and hair follicles. The most common side effects of chemotherapy include:
* Тошнота и рвота: Это часто встречающиеся побочные эффекты, вызванные воздействием химиотерапии на рвотный центр в головном мозге и на клетки пищеварительной системы. Для профилактики и лечения тошноты и рвоты используются противорвотные препараты.
* Усталость: Усталость, связанная с раком и лечением, является распространенным и изнурительным побочным эффектом. Причины усталости многофакторны и могут включать анемию, нарушение сна, боль и депрессию. Рекомендации по управлению усталостью включают отдых, физические упражнения, правильное питание и психологическую поддержку.
* Выпадение волос (алопеция): Химиотерапия может вызывать выпадение волос по всему телу, включая голову, брови и ресницы. Выпадение волос обычно является временным, и волосы отрастают после окончания химиотерапии. Использование охлаждающих шлемов во время химиотерапии может помочь снизить выпадение волос.
* Нейтропения: Химиотерапия может подавлять функцию костного мозга, что приводит к снижению количества нейтрофилов (нейтропения). Нейтропения увеличивает риск инфекций. Для профилактики и лечения нейтропении используются колониестимулирующие факторы (Г-КСФ).
* Мукозит: Воспаление слизистой оболочки пищеварительной системы, вызванное химиотерапией. Мукозит может вызывать боль, затруднения при глотании и диарею. Рекомендации по управлению мукозитом включают использование мягкой зубной щетки, избегание острой и кислой пищи, полоскание рта солевым раствором и применение местных анестетиков.
* Анемия: Химиотерапия может приводить к снижению количества эритроцитов (анемия). Анемия может вызывать усталость, слабость и одышку. Для лечения анемии могут использоваться переливания крови или препараты, стимулирующие выработку эритроцитов (эритропоэтин).
* Тромбоцитопения: Химиотерапия может приводить к снижению количества тромбоцитов (тромбоцитопения). Тромбоцитопения увеличивает риск кровотечений. Для лечения тромбоцитопении могут использоваться переливания тромбоцитов или препараты, стимулирующие выработку тромбоцитов.5.2. Side effects of radiation therapy: fatigue, skin reactions, mucositis, xerostomy:
Radiation therapy can also cause side effects that depend on the area of irradiation and dose of radiation. The most common side effects of radiation therapy include:
* Усталость: Как и при химиотерапии, усталость является распространенным побочным эффектом лучевой терапии.
* Кожные реакции: Лучевая терапия может вызывать кожные реакции, такие как покраснение, сухость, зуд и шелушение кожи в области облучения. Рекомендации по управлению кожными реакциями включают использование мягкого мыла, избегание трения и раздражения кожи, нанесение увлажняющих кремов и использование кортикостероидных кремов для уменьшения воспаления.
* Мукозит: Лучевая терапия, направленная на голову и шею, может вызывать мукозит.
* Ксеростомия: Сухость во рту, вызванная повреждением слюнных желез при лучевой терапии головы и шеи. Рекомендации по управлению ксеростомией включают частое питье воды, использование искусственной слюны, жевание жевательной резинки без сахара и избегание алкоголя и кофеина.
* Дисфагия: Затруднения при глотании, вызванные лучевой терапией головы и шеи. Рекомендации по управлению дисфагией включают употребление мягкой пищи, дробное питание и консультацию с логопедом.5.3. Side effects of immunotherapy: autoimmune reactions:
Immunotherapy can cause side effects associated with the activation of the immune system. The most common side effects of immunotherapy include:
* Аутоиммунные реакции: Иммунотерапия может приводить к развитию аутоиммунных реакций, когда иммунная система атакует здоровые клетки и ткани организма. Аутоиммунные реакции могут поражать различные органы и системы, включая кожу, кишечник, легкие, печень, щитовидную железу и надпочечники. Лечение аутоиммунных реакций включает использование кортикостероидов и других иммунодепрессантов.5.4. Anesthesia: control of pain related to cancer and treatment:
Pain is a common symptom in patients with cancer. The pain can be caused by the tumor itself, its spread into the surrounding tissues, or by side effects of treatment. Pain management is an important part of patient patients.
There are various methods of pain relief, including:
* Лекарственные препараты: Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), опиоидные анальгетики, адъювантные анальгетики (например, антидепрессанты, антиконвульсанты).
* Лучевая терапия: Может использоваться для уменьшения боли, вызванной костными метастазами.
* Хирургическое лечение: Может использоваться для удаления опухоли, вызывающей боль.
* Нервные блокады: Инъекции анестетиков в нервы для блокирования болевых сигналов.
* Физиотерапия: Может помочь уменьшить боль и улучшить функцию.
* Психологическая поддержка: Может помочь пациентам справиться с болью и улучшить качество жизни.5.5. Nutrition and power support: maintaining adequate nutrition during cancer treatment:
Maintaining adequate nutrition is important for patients with cancer. Cancer and cancer treatment can lead to loss of appetite, nausea, vomiting, diarrhea and other nutritional problems. Insufficient nutrition can weaken the immune system, slow down recovery and worsen the quality of life.
Meding recommendations for patients with cancer include:
* Употребление питательной пищи: Фрукты, овощи, цельнозерновые продукты, нежирные источники белка.
* Дробное питание: Употребление небольших, частых приемов пищи вместо больших.
* Питье достаточного количества жидкости: Для предотвращения обезвоживания.
* Избегание острой и кислой пищи: При мукозите.
* Рассмотрение вопроса о пищевых добавках: Если необходимо.
* Консультация с диетологом: Для получения индивидуальных рекомендаций по питанию.5.6. Psychosocial support: Solving problems related to cancer, such as depression, anxiety and stress:
Cancer can have a significant impact on the mental health of patients and their families. Depression, anxiety and stress are common problems in patients with cancer. Psychosocial support can help patients cope with these problems and improve the quality of life.
Types of psychosocial support include:
* Психотерапия: Индивидуальная, групповая или семей