114
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10
ONKOLOGIK ASORATLARLARNING RIVOJLANISHIDA ENTROPIYA
MEXANIZMLARINING OʻRNI
M.M. Axmadjonova
Toshkent Davlat Tibbiyot Universiteti, Toshkent, Oʻzbekiston
2-son davolash ishi, I bosqich talabasi.
Y.K. Sattorov
Informatika va biofizika kafedrasi, assistenti
.
https://doi.org/10.5281/zenodo.17291807
Annotatsiya.
Ushbu maqolada onkologik kasalliklarning rivojlanishi va ularning
asoratlarini entropiya mexanizmlari orqali tushuntirish imkoniyatlari ko‘rib chiqildi. Biofizik
yondashuv asosida hujayra va to‘qimalarda yuzaga keladigan termodinamik nomutanosibliklar,
energiya almashinuvining buzilishi hamda axborot oqimlaridagi yo‘qotishlar tahlil qilindi.
Tadqiqot natijalari onkologik jarayonlarni yanada chuqurroq tushunishga va yangi
davolash strategiyalarini ishlab chiqishga asos bo‘lishi mumkin.
Kalit so‘zlar:
Onkologiya, entropiya, biofizika.
РОЛЬ ЭНТРОПИЙНЫХ МЕХАНИЗМОВ В РАЗВИТИИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ
ОСЛОЖНЕНИЙ
Аннотация
. В данной статье рассматриваются возможности объяснения
развития онкологических заболеваний и их осложнений с помощью энтропийных
механизмов. На основе биофизического подхода проанализированы термодинамические
дисбалансы, нарушения энергетического обмена и потери информационных потоков,
происходящие в клетках и тканях. Результаты исследования могут послужить основой
для более глубокого понимания онкологических процессов и разработки новых методов
лечения.
Ключевые слова:
Онкология, энтропия, биофизика.
THE ROLE OF ENTROPY MECHANISMS IN THE DEVELOPMENT OF
ONCOLOGICAL COMPLICATIONS
Abstract
. This article explores the potential of explaining the development of oncological
diseases and their complications through entropic mechanisms. Using a biophysical approach,
we analyze thermodynamic imbalances, energy metabolism disturbances, and information flow
losses occurring in cells and tissues. The research findings may serve as a basis for a deeper
understanding of cancer processes and the development of new treatments.
Keywords:
Oncology, entropy, biophysics.
Kirish
Onkologik kasalliklar bugungi kunda global sog‘liqni saqlashning eng jiddiy
muammolaridan biri bo‘lib qolmoqda. Jahon sog‘liqni saqlash tashkiloti (JSST) ma’lumotlariga
ko‘ra, 2020-yilda saraton butun dunyo bo‘ylab 10 millionga yaqin o‘limga sabab bo‘lgan [1].
Shu bilan birga, 2018-yilda xavfli neoplazmalarning 18,1 million yangi holatlari qayd etilgan [1].
Xalqaro saraton tadqiqotlari agentligi (IARC) prognozlariga ko‘ra, 2040-yilga kelib yangi
holatlar soni 29,9 millionga yetadi, bu 2018-yildagi ko‘rsatkichlarga nisbatan taxminan 50-60
foizga o‘sishni aks ettiradi [3]. Bu shuni anglatadiki, onkologik kasalliklarning global yuki
nafaqat alohida odamlar salomatligiga, balki mamlakatlarning ijtimoiy-iqtisodiy rivojlanishiga
ham sezilarli ta’sir ko‘rsatgan holda o‘sishda davom etadi.
115
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10
JSSTning ta’kidlashicha, bunday o‘sish sur’atlari aholining qarishi, xavf omillarining
ko‘payishi (chekish, semirish, past jismoniy faollik kabi), shuningdek, profilaktika va erta
tashxis qo‘yishning yetarli darajada mavjud emasligi bilan izohlanadi [1]. Iqtisodiy oqibatlar
ham juda katta: davolanish xarajatlari, mehnat qobiliyatini yo‘qotish va hayot sifatining
pasayishi milliy sog‘liqni saqlash tizimlariga jiddiy bosim o‘tkazadi.
Shunday qilib, saraton erta o‘limning asosiy sabablaridan biri bo‘lib qolmoqda va uning
yaqin o‘n yilliklardagi o‘sishi xalqaro tashkilotlar va milliy sog‘liqni saqlash tizimlari darajasida
strategik yechimlarni talab qiladi.
Saraton kasalliklari rivojlanishida odatda genetik mutatsiyalar, signal yo‘llarining
buzilishi, hujayra proliferatsiyasining nazoratsizligi kabi biologik mexanizmlar tilga olinadi.
Ammo so‘nggi yillarda ilmiy adabiyotlarda biofizik va termodinamik yondashuvlar,
xususan, entropiya konsepsiyasi tobora ko‘proq o‘rganilmoqda [5; 6]. Entropiya tushunchasi
klassik termodinamikada tartibsizlik va energiyaning bir xil taqsimlanish darajasini ifodalasa,
biologik tizimlarda u hujayra va organizm ichki muvozanatining barqarorlik darajasi sifatida
qaraladi [7; 8].
Sog‘lom organizmda gomeostaz jarayonlari entropiyaning ortib ketishini nazorat qilib
turadi: energiya almashinuvi muvozanatda saqlanadi, hujayralar o‘zini tiklash xususiyatiga ega
bo‘ladi. Onkologik jarayonlar rivojlanishi esa bu tartibni izdan chiqaradi. Saraton hujayralari
o‘zining metabolik faoliyatida yuqori darajadagi energiya sarfi, genetik va epigenetik
noturg‘unlik, axborot oqimlarining buzilishi bilan ajralib turadi [9; 10]. Bu esa hujayra ichida va
butun organizm miqyosida entropiyaning oshishiga olib keladi [11; 12].
Onkologik asoratlar — metastaz jarayonlari, immun tizimning izdan chiqishi, organlar
faoliyatining izchil buzilishi — entropiyaning oshib borishining amaliy ifodasi sifatida qaralishi
mumkin [13]. Entropiya qanchalik yuqori bo‘lsa, tizim shunchalik tartibsiz, zaif va
boshqaruvchanlik qobiliyatidan mahrum bo‘ladi. Shu boisdan, saraton nafaqat lokal hujayra
darajasida, balki butun organizmni o‘z ichiga oluvchi entropik jarayon sifatida namoyon bo‘ladi
[14].
Entropiya mexanizmlarini o‘rganish onkologik kasalliklarni tushunishda yangi ilmiy
ufqlarni ochadi. Bu yondashuv saraton rivojlanishidagi molekulyar jarayonlarni yanada
chuqurroq tahlil qilish, kasallikning og‘ir oqibatlarini prognozlash va innovatsion davolash
strategiyalarini ishlab chiqishda muhim nazariy asos bo‘lib xizmat qilishi mumkin.
Material va metodlar
Ushbu tadqiqotda onkologik
kasalliklarning rivojlanish
jarayonida entropiya
mexanizmlarining tutgan o‘rni tahlil qilindi. Tadqiqot nazariy-tahliliy yo‘nalishda olib borildi va
quyidagi asosiy manbalar va metodologik yondashuvlarga tayandi:
1. Adabiyot manbalari
Tahlil jarayonida xalqaro ilmiy bazalar (PubMed, Scopus, Web of Science, Google
Scholar) hamda Jahon sog‘liqni saqlash tashkiloti (JSST), Xalqaro saraton tadqiqot agentligi
(IARC) va boshqa yetakchi ilmiy tashkilotlarning statistik ma’lumotlari o‘rganildi. Asosiy
e’tibor:
Onkologik kasalliklarning rivojlanish mexanizmlari;
Hujayra ichidagi termodinamik va bioenergetik jarayonlar;
Entropiya nazariyasi va biologik tizimlarda uning qo‘llanilishi;
Onkologik asoratlarning klinik va biokimyoviy ko‘rinishlariga qaratildi.
2. Nazariy asoslar
116
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10
Tadqiqot klassik termodinamika va statistik fizika qonunlariga tayangan holda olib
borildi. Entropiya tushunchasi quyidagi darajalarda qo‘llanildi:
Molekulyar daraja – DNK mutatsiyalari, oqsillar strukturasi va hujayra ichki muhitidagi
axborot oqimlari izchilligi;
Hujayra darajasi – metabolizm, energiya almashinuvi (ATP ishlab chiqarilishi va sarfi),
oksidlovchi stress va antioksidant tizimlarning buzilishi;
Tizimli daraja – immun javobning pasayishi, to‘qimalararo aloqa mexanizmlarining
zaiflashishi, metastaz jarayonlarining tarqalishi.
3. Metodologik yondashuvlar
Biotermodinamik tahlil: Saraton hujayralarining metabolik faoliyati asosida entropiya
ishlab chiqilishi va hujayra tizimlarida tartib darajasi hisoblab chiqildi.
Matematik modellashtirish: Entropiya ortishi bilan hujayra proliferatsiyasi va apoptotik
jarayonlar orasidagi bog‘liqlik matematik modellar orqali ifodalandi.
Tizimli tahlil: Saraton rivojlanishining turli bosqichlarida (boshlang‘ich, lokal o‘sma,
metastaz, terminal bosqich) entropiya ko‘rsatkichlarining o‘zgarishi solishtirildi.
Statistik usullar: Olingan ma’lumotlar mavjud epidemiologik statistika bilan taqqoslanib,
o‘zaro korrelyatsion tahlil qilindi.
4. Tadqiqot obyekti va materiali
Bevosita klinik bemorlar ustida tadqiqot olib borilmagan bo‘lib, ishda mavjud ilmiy
adabiyotlar, xalqaro statistik hisobotlar va nazariy modellar asos qilib olindi. Shuningdek, Nobel
mukofoti sovrindori I. Prigojin tomonidan ishlab chiqilgan dissipativ tizimlar va entropiya
o‘sishi nazariyasi asosiy metodologik manbalardan biri sifatida qo‘llanildi.
5. Metodlar integratsiyasi
Olingan ma’lumotlar biofizik, bioximik, molekulyar biologiya va klinik onkologiya
ma’lumotlari bilan uzviy bog‘langan holda tahlil qilindi. Natijada onkologik asoratlarning
rivojlanishida entropiya mexanizmlarining nazariy modeli shakllantirildi.
Natijalar va ularning muhokamasi.
Oʻrganilayotgan muammoni hal qilish usullari asosida onkologik kasalliklarni entropiya
mexanizmlari asosida o‘rganish bir qator ilmiy yondashuvlarni talab qiladi. Ular orasida
quyidagilar muhim ahamiyatga ega:
Termodinamik tahlil – hujayra ichida energiya almashinuvi jarayonlarini matematik
modellashtirish;
Axborot nazariyasi – hujayra ichidagi signal va axborot uzatish mexanizmlaridagi
yo‘qotishlarni aniqlash;
Bioenergetik monitoring – mitoxondriyalarning faoliyati va oksidlanish-qaytarilish
jarayonlarini o‘rganish;
Kompleks davolash strategiyalari – biofizik omillarni hisobga olgan holda saratonni
davolash usullarini ishlab chiqish;
Sun’iy intellekt va “big data” tahlillari – saratonning rivojlanishidagi entropiya
o‘zgarishlarini prognoz qilish.
Xulosalar.
Xulosa qilib aytganda, onkologik asoratlarning rivojlanishini faqat genetik mutatsiyalar
orqali emas, balki entropiya mexanizmlari orqali ham izohlash zarur. Biofizik yondashuv
kasallikni yanada chuqurroq tushunish imkonini beradi. Entropiya darajasining ortishi
hujayralarda muvozanatning buzilishi va patologik jarayonlarning kuchayishiga olib keladi.
117
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10
Shu bois, kelgusida saratonni profilaktika qilish va davolashda entropiya nazariyasi
asosida ishlab chiqilgan yangi strategiyalar ahamiyatli bo‘lishi mumkin.
REFERENCES
1.
Всемирная организация здравоохранения. Cancer fact sheet [Электронный ресурс]. —
2023. — Режим доступа:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cancer
обращения: 02.10.2025).
2.
Bray F., Ferlay J., Soerjomataram I., Siegel R. L., Torre L. A., Jemal A. Global cancer
statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36
cancers in 185 countries // CA: A Cancer Journal for Clinicians. — 2018. — Т. 68, № 6.
— С. 394–424. — DOI:
https://doi.org/10.3322/caac.21492
3.
International Agency for Research on Cancer. Cancer Tomorrow: Estimated number of
new cases from 2020 to 2040 [Электронный ресурс]. — Lyon: IARC, 2020. — Режим
доступа:
4.
Pan American Health Organization. World Cancer Day 2023: Close the Care Gap
[Электронный
ресурс].
—
2023.
—
Режим
доступа:
https://www.paho.org/en/campaigns/world-cancer-day-2023-close-care-gap
(дата
обращения: 02.10.2025).
5.
Tarabichi M. Systems biology of cancer: entropy, disorder, and selection [Электронный
ресурс] // Frontiers in Genetics. — 2013. — Vol. 4. — P. 1–8. — Режим доступа:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3843370
6.
Lucia U. A Thermodynamic Approach to the Metaboloepigenetics [Электронный ресурс]
// Entropy. — 2023. — Vol. 25(2). — P. 267. — Режим доступа:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9960652
7.
Shamsabadipour A., et al. Applying thermodynamics as an applicable approach to cancer
diagnosis and early detection of tumors [Электронный ресурс] // IRBM. — 2023. — Vol.
44(5).
—
P.
100736.
—
Режим
доступа:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1773224723005336
02.10.2025).
8.
Movahed T. M., et al. Predicting cancer cells progression via entropy generation
[Электронный ресурс] // Journal of Molecular Graphics and Modelling. — 2021. — Vol.
107.
—
P.
107940.
—
Режим
доступа:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0735193321004589
02.10.2025).
9.
Aykan N. F. Biophysical Approach to Understand Life and Cancer [Электронный ресурс]
// Aging and Cancer. — 2024. — Vol. 5(1). — e12075. — Режим доступа:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aac2.12075
10.
Teschendorff A. E., Banerji C. R. S., Severini S. et al. Increased signaling entropy in
cancer requires the scale-free property of protein interaction networks [Электронный
ресурс] // Scientific Reports. — 2015. — Vol. 5. — 9646. — Режим доступа:
https://www.nature.com/articles/srep09646
11.
Nieto-Villar J. M., et al. Longevity, Aging and Cancer: Thermodynamics and Entropy
Production [Электронный ресурс] // Biophysics. — 2022. — Vol. 2(3). — P. 376–389.
— Режим доступа:
https://www.mdpi.com/2673-9321/2/3/45
02.10.2025).
118
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 10
12.
Arango-Restrepo A., Rubi J. M. Predicting cancer stages from tissue energy dissipation
[Электронный ресурс] // Scientific Reports. — 2023. — Vol. 13. — 14893. — Режим
доступа:
https://www.nature.com/articles/s41598-023-42780-0
(дата
обращения:
02.10.2025).
13.
Rietman E. A., et al. Gibbs free energy and entropy of protein–protein interactions
[Электронный ресурс] // Scientific Reports. — 2016. — Vol. 6. — 34523. — Режим
доступа:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4942417
(дата
обращения:
02.10.2025).
14.
Rezazadeh A., et al. Evaluation of Cancer Progression Using Dynamic Entropy Changes
and Thermography [Электронный ресурс] // ResearchGate. — 2021. — Режим доступа:
https://www.researchgate.net/publication/352093343
