Как опухоли головного мозга адаптируются через сложные экосистемы

Несмотря на достижения в области медицинских технологий и постоянно меняющееся понимание механизмов развития рака, исследователи и врачи сталкиваются с целым рядом трудностей на пути к поиску лекарства от наиболее агрессивных форм рака. Это особенно верно для мультиформной глиобластомы, наиболее распространенной и наиболее агрессивной формы рака мозга человека.

Глиобластома универсально смертельна. Некоторые из наиболее разрушительных признаков этих опухолей, такие как неконтролируемый и инвазивный рост в здоровые ткани, делают эту форму рака мозга очень трудной для лечения. Оставленные без лечения пострадавшие люди обычно выживают всего несколько месяцев. Современный золотой стандарт для лечения - это сочетание хирургии, химиотерапии и лучевой терапии, но это редко продлевает жизнь пациентов. после двух лет поскольку более устойчивые опухоли всегда отрастают. Способность клеток адаптироваться, развиваться и уклоняться позволяет более прочным опухолевым клеткам выработать защитные механизмы от традиционного лечения.

Раковые клетки так же уникальны, как снежинки

Чтобы понять, как опухоли глиобластомы могут развиваться, чтобы стать более устойчивыми, важно признать опухоли головного мозга не как однородные ткани, а как сложные популяции разнообразных, динамичных и трансформирующих типов клеток.

 

В здоровых тканях скоординированная система молекул жестко регулирует скорость деления клеток и экспрессию генов в ответ на сигналы окружающей среды. В раковых клетках этот механизм становится нарушенным, и клетки начинают бесконтрольно делиться и создают генетические мутации. Когда клетки размножаются, генетическая идентичность потомка развивается с каждым новым делением.


 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Мы также находим все больше доказательств того, что опухоли глиобластомы поддерживаются небольшим тайником раковые стволовые клетки, Это медленно делящиеся, выносливые клетки, которые способны трансформироваться во многие различные типы клеток при правильных условиях и восстанавливать опухоли с помощью новых клеток с различным генетическим профилем.

Многие из этих типов клеток обладают чертами выживания. Быстро делящиеся клетки могут избежать хирургического лечения, например, путем выращивания и размножаться глубже в мозг где более допустимая среда позволяет им расширяться с меньшим количеством угроз их благополучию. Эти клетки-побеги часто распространяются по всему мозгу, захватывая и мигрируя по кровеносным сосудам. Это вторжение и миграция помещают буфер здоровой ткани между опухолевой массой и скальпелем хирурга.

Хирургии также можно противостоять посредством процесса, известного как ангиогенез, который является производством новых кровеносных сосудов, сигнализируемых опухолевыми клетками. чтобы обеспечить новые линии подачи питания, Многие клетки в опухоли обладают набором генов, чтобы сигнализировать об этих новых поставках.

Некоторые клетки опухоли головного мозга также экспрессируют гены, такие как MGMT, Которая предоставляет возможность восстановления вызванной химиотерапией повреждения ДНК и перепускной запрограммированную гибель клеток. Учитывая, что ТемозоламидТекущее лекарство, используемое для лечения глиобластомы, действует путем повреждения ДНК в результате процесса, известного как метилирование, клетки, которые являются MGMT-позитивными, могут противостоять эффектам препарата. Поскольку легко экспонируемые опухолевые клетки и клетки, чувствительные к лекарствам и радиации, отсеиваются, клетки с этими признаками выживания отбираются для размножения и могут стать доминирующим типом клеток в опухолевой массе.

Опухоли - шумные экосистемы

Сравнивая ландшафт опухоли в экосистему, мы может применить эволюционная модель адаптивности, экологического давления и выбора. В экосистеме многочисленные виды растений и животных борются за ограниченные ресурсы, поддерживая динамически меняющийся баланс сил. Если мы сталкиваемся с одним видом, конкурент может унаследовать большую долю ресурсов и иметь больше возможностей для распространения.

 

Эти принципы могут быть применены к среде обитания опухоли, поскольку различные типы раковых клеток конкурируют за место в мозге. Точно так же клетки в опухолевой экосистеме следуют паттернам, напоминающим дарвиновскую модель естественного отбора. Делящиеся клетки могут производить потомство с мутациями, которые снабжают их инструментами для стимулирования производства новых кровеносных сосудов и более быстрого деления. Это дает им конкурентное преимущество для обеспечения ресурсов и успешного воспроизводства.

Следующее поколение лечения

Обновленное понимание среды рака головного мозга может способствовать открытию новых вариантов лечения в будущем. Одна из таких стратегий состояла бы в том, чтобы минимизировать развитие опухоли путем поддержания клеток в медленно делящемся и чувствительном к лечению состоянии, а не направлять их на общее уничтожение. Чтобы эта стратегия была реализована, клинические исследователи могли бы исследовать новые способы, чтобы остановить прогрессирование глиобластомы, включив и воздействуя на механизм, который позволяет опухолевым клеткам адаптироваться в их экосистеме.

A Недавнее исследование используемые компьютерные модели карт генома из Проект Атлас Генома Рака определить цели, такие как ERBB2 или EGFR, для которых лекарственные средства или методы лечения рака уже доступны в настоящее время или проходят клинические испытания. Многие из этих целей хорошо известны в исследованиях рака как инструменты, используемые опухолевыми клетками для развития конкурентного преимущества.

Сосредоточение на этих целях может предоставить возможность блокировать возможности сигнализации для более агрессивных черт, не убивая ячейки и предоставляя больше места для претендента. Это, по существу, приведет к удалению части опухолевых клеток без серьезного дисбаланса в экосистеме.

Ряд захватывающих разработок был сделан в области иммунотерапия и персонализированная медицина через секвенирование всего генома, но эта технология находится в зачаточном состоянии. Стратегия, в которой популяция клеток глиобластомы остается ленивой и умиротворенной, а не шумной и конкурентоспособной, может дополнять современные методы лечения для улучшения качества жизни пациентов. Такой подход может купить пациентов еще на несколько лет, пока мы разрабатываем и совершенствуем лечение следующего поколения.

Беседа

Даррен Хайлин - кандидат наук в области молекулярной медицины во Фрайбургском университете .

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

ДОСТУПНЫЕ ЯЗЫКИ

Английский Африкаанс арабском Китайский (упрощенное письмо) Китайский (традиционный) датский язык Dutch филиппинский Finnish Французский Немецкий Греческий древнееврейский Хинди венгерский Indonesian Итальянский Японский Korean Malay Norwegian персидский Польский Португальский Румынский Русский Испанский суахили Swedish Thai Турецкий украинский урду вьетнамский

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.