Прецизионная медицина в онкологии: роль и перспективы масс-спектрометрии

Abstract

Цель исследования - анализ накопленных данных о применении методов масс-спектрометрии в диагностике, лечении и прогнозировании течения онкологических заболеваний с позиций прецизионной медицины. На сегодняшний день не существует общепризнанных методов ранней диагностики рака, так как патологические изменения на начальных стадиях развития обладают низкой молекулярной специфичностью, а существующие методы известны своей ограниченной чувствительностью. Однако именно возможность как можно более ранней диагностики является важным, если не определяющим, фактором адекватного выбора стратегии терапии онкологических заболеваний и ее успешного применения. В этом контексте высокотехнологические подходы к профилированию молекулярного ландшафта тканей, использующие в своей основе метод масс-спектрометрии, имеют большой потенциал к развитию и применению в области онкологии. Современная масс-спектрометрия становится незаменимым инструментом в проведении фундаментальных и прикладных исследований за счет своей чувствительности, специфичности и точности, обеспечивающим эффективный анализ сложных биологических соединений даже в незначительных концентрациях. Важным свойством современных масс-спектрометрических технологий является возможность автоматизации аналитического процесса, что открывает перспективы широкого внедрения в клиническую практику на этапах постановки диагноза, выбора стратегии лекарственной терапии и даже сопровождения работы хирурга-онколога в операционной. С учетом всех приведенных выше характеристик и преимуществ масс-спектрометрические методы анализа биологических образцов можно определить как один из наиболее перспективных и динамически развивающихся инструментов прецизионной медицины вследствие их способности на базе омиксных технологий предоставить клинически ценную информацию с учетом персональных особенностей пациента. В ближайшее десятилетие можно ожидать, что внедрение методов, основанных на технологии масс-спектрометрии, в клиническую практику, стоящую на принципах прецизионной медицины, приведет к оптимизации процесса определения индивидуальных стратегий лечения онкологических больных и принесет значительный экономический эффект за счет снижения заболеваемости, инвалидности и смертности. В настоящей обзорной статье представлен анализ 65 научных публикаций, посвященных результатам клинических и экспериментальных исследований, в которых методы масс-спектрометрического анализа применялись для диагностики онкологических заболеваний, выяснения механизмов их развития и оценки эффективности терапевтических воздействий. Обзор включает оригинальные статьи, опубликованные в период с 1 января 2018 г. по 30 ноября 2023 г. Большинство исследований подтверждают, что масс-спектрометрия является перспективным инструментом в онкологической диагностике и мониторинге эффективности лечения. Расширение использования методов масс-спектрометрии в онкологии имеет большой потенциал и является актуальной задачей для дальнейших исследований.The aim of this review was to analyze the accumulated data on the use of mass spectrometry in diagnosing, treating, and prognosing cancer from the perspective of precision medicine. Currently, universally accepted methods for early cancer diagnosis are not available, primarily due to low molecular specificity of pathological changes at early stages of cancer development. Additionally, the existing diagnostic modalities are notably limited in sensitivity. However, early detection is imperative for selection of the most suitable cancer treatment strategy and its successful implementation. In the realm of oncology, mass spectrometry approaches show great potential for advancement and utilization. Mass spectrometry is becoming an indispensable tool in basic and applied research due to its sensitivity, specificity, and accuracy. It allows for efficient analysis of complex biological compounds, even at low concentrations. Moreover, contemporary mass spectrometry technology is capable of automating the analysis, thereby facilitating its diverse clinical applications in diagnosis, drug therapy selection, and even potential assistance to surgical oncologists in the operating room. Considering all these characteristics and advantages, mass spectrometry methods for the analysis of biological samples can be defined as some of the most promising and dynamically developing tools in precision medicine, as they are capable of providing clinically valuable information based on omics technologies, taking into account personal characteristics of the patient. Over the next decade, introduction of mass spectrometry-based methods into clinical practice based on the principles of precision medicine is expected to optimize selection of personalized treatment strategies for cancer patients and provide significant economic benefits by reducing morbidity, disability, and mortality.This comprehensive review presents the analysis of 65 scientific publications, highlighting the results of clinical and experimental studies utilizing mass spectrometry methods for diagnosing cancer, investigating the underlying mechanisms of disease development, and evaluating the efficacy of therapeutic interventions. The review encompasses original articles published from January 1, 2018 to November 30, 2023. The majority of studies back the potential of mass spectrometry as a valuable tool for cancer diagnosis and treatment monitoring. Broadening application of mass spectrometry techniques in the field of oncology holds significant promise and represents a relevant area for future research.