Evoluutioterapia: uusi syövän hoitostrategia matemaattista mallintamista käyttäen
Viimeksi tarkistettu: 14.06.2024
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Syöpä aiheuttaa merkittäviä haasteita resistenssin kehittymisen ja uusiutumisen todennäköisyyden vuoksi. Resistenssi voi johtua syöpäsolujen pysyvistä geneettisistä muutoksista tai hoidon aiheuttamista ei-geneettisistä syöpäsolujen käyttäytymisen muutoksista. Tavallinen syövän hoito käsittää yleensä lääkkeen suurimman siedetyn annoksen käyttämisen lääkeherkkien solujen tehokkaaseen tappamiseen. Tämä lähestymistapa kuitenkin usein epäonnistuu pitkällä aikavälillä, koska lääkeresistentit syöpäsolut voivat kasvaa nopeammin, kun kaikki lääkkeelle herkät solut tuhoutuvat.
Evoluutioterapia, jota kutsutaan mukautuvaksi terapiaksi, mukauttaa hoitoannoksen tai taukoja potilaan yksilöllisten vasteiden perusteella. Adaptiivisen hoidon tavoitteena on ylläpitää riittävä määrä herkkiä soluja vastustuskykyisten solujen kasvun hallitsemiseksi. Viimeaikaiset tutkimukset ja kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että adaptiivinen hoito voi hidastaa resistenssin kehittymistä tehokkaammin kuin tavallinen hoito.
Annostuksen ja hoitovälien määrittäminen kullekin potilaalle on haastavaa, koska syöpä on monimutkainen, kehittyvä järjestelmä ja jokainen potilas on ainutlaatuinen. Matemaattiset mallit voivat auttaa kehittämään tällaisia yksilöllisiä hoitostrategioita. Itse asiassa useita matemaattisia malleja on kehitetty tutkimaan eri hoitostrategioiden vaikutusta potilaiden tuloksiin. Nykyiset matemaattiset mallit jättävät kuitenkin usein huomiotta syöpäsolujen hankitun resistenssin ja plastisuuden vaikutuksen. "Hankittu resistenssi" kattaa erityyppisiä resistenssiä, joita syntyy usein geneettisistä muutoksista. "Soluplastisuus" viittaa syöpäsolujen kykyyn muuttaa fenotyyppeitään reaktiona mikroympäristönsä muutoksiin, kuten hoidon annosten vaihteluihin tai hoidon keskeyttämiseen.
Tohtori Yunjung Kimin johtama tutkimusryhmä Korean tiede- ja teknologiainstituutin Natural Products Informatics Research Centeristä (KIST, johtaja Oh Sangrok) on kehittänyt syövänhoitostrategioiden teoreettisen viitekehyksen, jossa otetaan huomioon kasvainten evoluutio. He kehittivät matemaattisen mallin tuumorin evoluution ennustamiseksi ottaen huomioon syöpäsolujen resistenssin ja niiden kyvyn muuttaa fenotyyppistä käyttäytymistä (plastisuutta) hoidon aikana. Heidän mallinsa analyysi paljasti olosuhteet tehokkaan annostusikkunan olemassaololle, joukolle annoksia, jotka voivat säilyttää kasvaimen tilavuuden tasapainopisteessä, jossa kasvaimen tilavuus pysyy vakiona ja vakaana.
Joissakin kasvaimissa, joissa on plastisuus, hoitokatkot auttavat syöpäsoluja tulemaan uudelleen herkäksi, koska ne tekevät yhteistyötä muiden herkkien solujen kanssa vastustuskykyisten solujen kasvun estämiseksi. Tutkimusryhmä ehdotti evolutionaarista annoshoitoa, joka sisältää hoitoa sykleissä, jotka koostuvat hoitotaukoista, pienimmistä tehokkaista annoksista ja suurimmat siedetyt annokset. Hoidon keskeyttäminen mahdollistaa muovisten syöpäsolujen tuntemisen takaisin, minkä jälkeen pienintä tehokasta annosta käytetään tuumorin tilavuuden säätelyyn. Suurin siedetty annos annetaan sitten kasvaimen koon pienentämiseksi edelleen. Tämä annostussykli säätelee tehokkaasti kasvaimen tilavuutta hallittavalla tasolla. Melanoomapotilaaseen sovellettujen ehdotettujen strategioiden numeeriset simulaatiot kuvaavat edelleen näitä havaintoja. Tulokset osoittavat, että evolutionaarinen annostelu voi ohjata kasvaimen dynamiikkaa uudelleen pitäen kasvaimen koon hyväksyttävän tason alapuolella.
Kehitetty matemaattinen malli voi ennustaa syövän hoitoehdokkaiden tehokkaan annosalueen ennen kliinisiä tutkimuksia. Se voi auttaa määrittämään uusien hoitojen syövänvastaiset vaikutukset ja tunnistamaan kunkin lääkkeen tehokkaan annosalueen. Lisäksi malli helpottaa yksilöllisten syövän hoitostrategioiden kehittämistä ottamalla huomioon kunkin potilaan kasvaimen evoluutiodynamiikan hoidon aikana.
Lainaus: "Tässä tutkimuksessa korostimme syöpäsolujen fenotyyppisen plastisuuden roolia kasvaintaakan hallittavuuden parantamisessa evolutionaaristen hoitojen syklisillä annoksilla", sanoi tohtori Kim Youngjung Natural Products Informatics Research Centeristä. Korea Institute of Science and Technology.
Hän mainitsi myös suunnitelmat käyttää matemaattista mallia suunnittelemaan kokeellisia eläinkokeita ja kliinisiä tutkimuksia mahdollisista luonnollisista tuotteista johdetuille syöpälääkkeille. Tavoitteena on luoda annostusohjelmat, jotka hallitsevat tehokkaasti kasvaintaakkaa.
Tutkimuksen tulokset julkaistiin ScienceDirectissä.