Hvordan hjernesvulster tilpasser seg gjennom komplekse økosystemer

Til tross for fremskritt innen medisinsk teknologi og en stadig utviklende forståelse av mekanismene for kreftprogresjon, står forskere og klinikere overfor en rekke utfordringer på veien for å finne en kur for de mest aggressive kreftformene. Dette gjelder spesielt for glioblastoma multiforme, den vanligste og mest aggressive formen for menneskelig hjernekreft.

Glioblastom er universelt dødelig. Noen av de mest destruktive kjennetegnene ved disse svulstene, som ukontrollert og invasiv vekst inn i sunt vev, gjør denne formen for hjernekreft svært vanskelig å behandle. Ubehandlede personer som er berørt, overlever vanligvis bare noen få måneder. Gjeldende gullstandard for behandling er en kombinasjon av kirurgi, kjemoterapi og strålebehandling, men dette forlenger sjelden pasientenes overlevelse utover to år ettersom mer resistente svulster alltid vokser tilbake. Evnen for celler til å tilpasse seg, utvikle seg og unnslippe gjør at hardere tumorceller kan utvikle forsvarsmekanismer mot konvensjonell behandling.

Kreftceller er like unike som snøfnugg

For å forstå hvordan glioblastomsvulster kan utvikle seg til å bli mer motstandsdyktige, er det viktig å gjenkjenne hjernesvulster ikke som ensartede vev, men som komplekse populasjoner av forskjellige, dynamiske og transformerende celletyper.

 

I sunt vev regulerer et koordinert system av molekyler tett hastigheten på celledeling og ekspresjon av gener som respons på miljøsignaler. I kreftceller blir dette maskineriet kompromittert og cellene begynner å dele seg ukontrollert og bygge opp genetiske mutasjoner. Når cellene formerer seg, utvikler den genetiske identiteten til avkommet seg med hver ny deling.


 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Vi finner også flere og flere bevis på at glioblastomsvulster opprettholdes av en liten cache av kreftstamceller. Disse er langsomt delende, hardføre celler som er i stand til å transformere seg til mange forskjellige celletyper under de rette forholdene og gjenoppbygge svulster med nye celler med ulik genetisk profil.

Mange av disse celletypene har egenskaper for å overleve. Raskt delende celler kan unnslippe kirurgisk behandling, for eksempel ved å vokse og replikerer dypere inn i hjernen der et mer tillatt miljø gir dem mulighet til å utvide med færre trusler mot deres velvære. Disse rømningscellene diffunderer ofte over hjernen ved å kapre og migrere langs blodårene. Denne invasjonen og migrasjonen plasserer en buffer av sunt vev mellom tumormassen og kirurgens skalpell.

Kirurgi kan også motstås gjennom en prosess kjent som angiogenese, som er produksjonen av nye blodårer signalisert av tumorceller for å sikre nye ernæringsforsyningslinjer. Mange celler i svulsten har en verktøykasse med gener for å signalisere for disse nye forsyningene.

Noen hjernesvulstceller uttrykker også gener som MGMT, som gir muligheten til å reparere kjemoterapi-indusert DNA-skade og omgå programmert celledød. Vurderer temozolomid, det nåværende stoffet som brukes til å behandle glioblastom, virker ved å skade DNA gjennom en prosess kjent som metylering, celler som er MGMT-positive kan motstå stoffets effekter. Ettersom lett eksponerte tumorceller og de som er følsomme for medikamenter og stråling lukes ut, velges celler med disse overlevelsesegenskapene for ekspansjon og kan bli den dominerende celletypen i en tumormasse.

Svulster er bøllete økosystemer

Ved å sammenligne tumorlandskapet med et økosystem kan vi anvende en evolusjonsmodell av tilpasningsevne, miljøpress og utvalg. I et økosystem konkurrerer mange arter av plante- og dyreliv om begrensede ressurser, og opprettholder en dynamisk skiftende maktbalanse. Hvis vi forstyrrer én art, kan en konkurrent arve en større andel av ressursene og ha mer plass til å spre seg.

 

Disse prinsippene kan brukes på tumorhabitatet, ettersom forskjellige kreftcelletyper konkurrerer om plass i hjernen. Tilsvarende følger celler i et tumorøkosystem mønstre som ligner den darwinistiske modellen for naturlig utvalg. Delende celler kan produsere avkom med mutasjoner som utstyrer dem med verktøy for å fremme produksjonen av nye blodårer og dele seg raskere. Dette gir dem et konkurransefortrinn for å sikre ressurser og vellykket reprodusere.

Neste generasjons behandlinger

En oppdatert forståelse av hjernekreftmiljøet kan fremme oppdagelsen av nyanserte behandlingsalternativer i fremtiden. En slik strategi ville være å minimere tumorutviklingen ved å holde cellene i en sakte delende og behandlingsresponsiv tilstand i stedet for å målrette dem for generell utryddelse. For at denne strategien skal bli realisert, kan kliniske forskere undersøke nye måter å stoppe glioblastomprogresjon ved å gå inn på og tukle med maskineriet som lar tumorceller tilpasse seg økosystemet deres.

A fersk undersøkelse brukte datamodeller av genomkart fra Cancer Genome Atlas Project for å identifisere mål som ERBB2 eller EGFR som kreftmedisiner eller -behandlinger allerede er tilgjengelige for eller som gjennomgår kliniske studier. Mange av disse målene er velkjente innen kreftforskning som verktøy som utnyttes av tumorceller for å utvikle et konkurransefortrinn.

Å fokusere på disse målene kan gi en mulighet til å blokkere signalegenskapene for mer aggressive egenskaper uten å drepe cellene og gi mer plass til en utfordrer. Dette vil i hovedsak de-fange en del av tumorcellene uten alvorlig ubalanse i økosystemet.

En rekke spennende utviklinger har blitt gjort innen området immunterapi og personlig medisin gjennom helgenomsekvensering, men denne teknologien er veldig i sin spede begynnelse. En strategi der glioblastomcellepopulasjonen holdes lat og rolig i stedet for bråkete og konkurransedyktig kan utfylle dagens behandlinger for å forbedre livskvaliteten for pasientene. En slik tilnærming kan kjøpe pasienter noen år til mens vi utvikler og foredler neste generasjons behandling.

Den Conversation

Darren Ó hailín er PhD-kandidat i molekylær medisin ved Freiburg University .

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

TILGJENGELIGE SPRÅK

English afrikaans Arabic Forenklet kinesisk) Kinesisk (tradisjonell) danish Dutch filipino Finnish Fransk German gresk hebraisk Hindi ungarsk Indonesian Italiensk Japanese Korean Malay Norwegian persian polsk Portuguese rumensk Russian Spanish swahili Swedish Thai tyrkisk ukrainsk urdu vietnamesisk

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.