Существенные органы, которые поставили задачу сохранить нас в живых и воспроизводящих, таких как сердце, мозг или матка, возможно, улучшили защиту от рака, чем более крупные и парные органы, которые мы предложили.
В статье, опубликованной сегодня в журнале Тенденции в раке, мы предполагаем, что люди могут более легко переносить опухоли в больших или парных органах, чем в небольших критических органах. Поэтому более крупные органы, возможно, развили меньше механизмов защиты от рака.
Злокачественные опухоли чаще встречаются в более крупных парных органах, которые потенциально менее необходимы для выживания и размножения. Предыдущие исследования приписывали такую специфическую для органа разницу в раковых заболеваниях как внешним факторам, таким как курение, так и внутренним факторам, таким как частота деления клеток в органе.
Мы предлагаем, чтобы теория естественного отбора могла дополнить эти понимания. Мы также предполагаем, что небольшие важные органы могут быть легко скомпрометированы, даже если они переносят только несколько опухолей, в то время как большие органы могут нести бремя злокачественных превращений.
Мы не говорим, что это объяснение различной восприимчивости органов к раку, но полагаю, что это может быть фактором.
Эволюционный подход к исследованиям рака может предложить новые перспективы для терапевтических решений.
Слоны и люди
Несмотря на значительные открытия и успехи в лечении, человеческие вмешательства могут претендовать только на 5% снижение смертности от рака с 1950. И этот результат почти полностью для повышения осведомленности о факторах риска и раннем выявлении.
Ключевой вклад в неспособность найти волшебную пулю для лечения рака заключается в том, что его прогрессирование является эволюционным процессом. Появился рак более полумиллиарда лет назад и наблюдалось в почти все животное царство, от двустворчатых моллюсков до китов.
Его внешний вид связанных с эволюционным переходом от одноклеточного до многоклеточного. Последнее требует высокого уровня взаимодействия между клетками и подавления неконтролируемого размножения, известного как пролиферация отдельных клеток.
Поскольку организмы все чаще становятся более сложными клетками, более длительный срок службы и более крупные тела становятся вероятностью пролиферации, которая может привести к злокачественным опухолям.
Однако, несмотря на их больший размер, у слонов нет значительно более высокого уровня рака, чем у людей. Это говорит о том, что их сложный состав одновременно привел к большей потребности в развитии механизмов супрессоров опухолей. недавнее исследование продемонстрировало, например, что генетический состав азиатских и африканских слонов содержал 15 в 20 раз больше копий одного из основных генов-супрессоров опухолей (P53), которые встречаются у людей.
Автор исследования предположил, что большее число этих генов могло развиться как механизм противодействия увеличенной вероятности рака у этих долгоживущих крупных животных.
Эволюционный процесс
Способность раковой клетки размножаться регулирует ее выживание. Клетки, которые максимизируют пролиферацию внутри местных тканей, будут иметь более высокий шанс передать свои гены следующему поколению в течение жизни своего хозяина.
Общая проблема с нынешней раковой терапией заключается в том, что они направлены на то, чтобы как можно быстрее искоренить опухоли, чтобы предотвратить развитие устойчивости к раку, а также его распространение на другие органы, называемые метастазами.
Максимально агрессивная терапия, при которой одни и те же препараты и дозы применяются через несколько циклов, может хорошо работать с небольшими опухолями, состоящими из очень похожих клеток. Но большинство опухолей являются сложными, изменяя экосистемы с бесчисленными клетками, которые имеют различные уровни восприимчивости к лечению.
Если вмешательство человека не позволяет устранить все злокачественные клетки, некоторые смогут убежать и выжить, Они могут приобретать более высокий потенциал, чтобы размножаться, становиться более агрессивным и злокачественным и в конечном итоге метастазировать, вызывая гибель хозяина.
Становится очевидным, что применение эволюционной теории к лечению рака - путем использования механизмов подавления опухолей многоклеточных организмов - позволяет исследователям улучшать методы борьбы с злокачественной прогрессией и предотвращать терапевтические неудачи.
Эволюционная терапия
Некоторые из наиболее захватывающих эволюционных подходов к терапии рака исходят из знания, полученные от борьбы с вредителями и резистентность бактериальных антибиотиков. последние показали что, хотя мы не можем обойти бактерии или вредители, способствующие устойчивости к антибиотикам или пестицидам, мы можем контролировать скорость и масштаб процесса.
Аналогичная теория в исследованиях рака, адаптивная терапия, основано на простом предположении, что опухоли состоят из чувствительных к лечению и устойчивых к лечению клеток. Агрессивное лечение с высокой дозой устраняет чувствительные клетки, но оставляет очень устойчивые. Затем они будут размножаться, что приведет к более агрессивному раку.
Цель адаптивной терапии заключается в том, чтобы избежать этого путем введения минимальной необходимой (но не максимально возможной) дозы для достаточного контроля роста опухоли и улучшения симптомов без полной ликвидации. Такой подход позволяет выжить для обоих типов клеток, которые конкурируют за одни и те же ресурсы и пространство. Наличие чувствительных к лечению клеток будет одновременно контролировать рост и пролиферацию агрессивных, устойчивых к лечению клеток.
В 2009, адаптивная терапия была протестирована в моделях мышей овариального рака. Исследователи измерили рост опухоли: если объем опухоли увеличился между двумя последовательными измерениями, они одновременно увеличивали бы дозу химиотерапевтического препарата карбоплатина. Если объем опухоли уменьшался между измерениями, они уменьшали дозу препарата.
Когда результаты сравнивались с результатами исследования с высокой дозой химиотерапии, было показано, что адаптивная терапия лучше контролирует рост опухоли и продлевает срок жизни мышей. Аналогичный результаты были замечены у мышей с раком молочной железы. Эти тесты являются многообещающими, но необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы подтвердить, станет ли адаптивная терапия окончательным решением для борьбы с прогрессированием рака у людей.
Естественный отбор имел миллионы лет, чтобы найти способы избежать и справиться с онкологическими заболеваниями в разных организмах, поэтому представляется целесообразным использовать эти знания.
Об авторе
Беата Уйвари, старший научный сотрудник по эволюционной экологии, Университет Дикин
Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.
Книги по этой теме
at Внутренний рынок самовыражения и Amazon
