Nicht erbliche Wachstumsvarietät trägt zum Versagen der Therapie bei Krebszellenpatienten bei

Nicht-genetische Tumordiversität trägt zum Therapieversagen bei Krebspatienten bei

Leonard Harris, Assistenzlehrer für biomedizinisches Design, leitete eine Gruppe von Wissenschaftlern der Vanderbilt University, die tatsächlich gezeigt hat, wie ein künstliches Befruchtungsdesign der Wachstumsdiversifizierung oder -varietät 3 verschiedene Ressourcen der Unregelmäßigkeit des Zellzustands in Krebszellen repariert. Das Papier wurde tatsächlich veröffentlicht in PLOSBiologie

Ein heterogenes Wachstum ist ein Klumpen, der aus mehreren Arten von Krebszellen besteht. Oft haben die Zellen verschiedene Arten von erblichen Anomalien und koexistieren auch innerhalb eines Klumpens. Die Vielfalt des Wachstums macht es schwierig, mit Krebszellen umzugehen.

„Es ist wie der Erfolg eines vielfältigen Teams“, beschreibt Harris. „Ein Team, das sich aus Menschen unterschiedlicher Herkunft, Alters, Karrierestufen etc. zusammensetzt, kann Probleme oft besser angehen, weil die Teammitglieder unterschiedliche Perspektiven bieten.“

In einem Klumpen reagieren verschiedene Zellen unterschiedlich auf medikamentöse Therapien. Einige Zellen haben die Fähigkeit, durchzukommen und auch das Wachstum nachzuwachsen und sich auch auszubreiten, weshalb Harris und seine Gruppe weiterhin untersuchen, wie sich Krebszellen von den verschiedenen anderen Wachstumszellen unterscheiden.

Aber erbliche Anomalien sind nicht die einzige Methode, mit der Krebszellen voneinander abweichen können. Zellen mit genau derselben DNA können in sehr unterschiedlichen Zuständen existieren. Zum Beispiel haben Ihre Hautzellen und auch Ihre Leberzellen genau die gleiche DNA, aber sie funktionieren extrem auf unterschiedliche Weise; das ist ein Beispiel für epigenetische Diversifikation. Wenn sich eine Hautzelle trennt, entstehen außerdem 2 Hautzellen. Die Zellen erwerben den Hautzellzustand nicht von der DNA; es muss mit ein paar anderen Methoden kommen. Es ist diese nicht-genetische Art der Vererbung, die das Verfahren epigenetisch macht.

Krebszellen variieren außerdem durch willkürliche Veränderungen der Partikelanzahl innerhalb jeder Zelle: Partikel verbinden sich willkürlich miteinander, werden schwächer, werden von der Zelle hergestellt, produzieren direkt in die Zelle hinein und auch aus der Zelle heraus, und so weiter Diese Art von nicht-genetischer Diversifikation wird als stochastische Unregelmäßigkeit bezeichnet und ist im Gegensatz zu epigenetischen Verfahren auch nicht vererbbar. Es mag nicht nach einem großen Schnäppchen erscheinen, aber Wissenschaftler haben tatsächlich gezeigt, dass stochastische Unregelmäßigkeiten signifikante Ergebnisse haben können.

Die spekulative und auch rechnerische Arbeit, über die in dem Papier berichtet wird, wurde an der Vanderbilt University in Zusammenarbeit mit Corey E. Hayford, Darren R. Tyson, C. Jack Robbins III, Peter L. Frick und auch Vito Quaranta durchgeführt und hat auch tatsächlich zahlreiche Extras inspiriert Studienaufgaben an. Es ist derzeit die Struktur für Harris' U of A-Labor.

„Krebs wird allgemein als „genetische Krankheit“ bezeichnet, was darauf hindeutet, dass es durch Anomalien in wichtigen Komponenten der DNA verursacht wird, die Zellen dazu bringen, die Kontrolle zu überwinden“, sagte Harris. „Dies hat tatsächlich zu jahrelangen Studien über die Gene von Krebszellen geführt, die tatsächlich zu erheblichen Durchbrüchen geführt haben, die in der Weiterentwicklung verschiedener Heilmedikamente bestehen, die auf vermeintliche „Autofahrer-Onkogene“ abzielen. Diese zielgerichteten Medikamente sind zwar kurzfristig außergewöhnlich wirksam, versagen jedoch fast überall, wobei Patiententumore innerhalb weniger Monate bis zu einigen Jahren wiederkehren. Dies hat viele Forscher dazu veranlasst, über die Rolle nicht-genetischer Prozesse bei der Reaktion von Tumoren auf Medikamente nachzudenken.“

Modellierungs- und auch spekulative Strategien wurden verwendet, um die 3 verschiedenen Ressourcen der Unregelmäßigkeit bei Lungenkrebszellen zu identifizieren: erblich, epigenetisch und auch stochastisch. Wie oben ausgeführt, sind epigenetische und auch stochastische Unregelmäßigkeiten verschiedene Arten nicht-genetischer Unregelmäßigkeiten. Epigenetisch einzigartige Zellen sehen unterschiedlich aus, wie die Haut- und auch Leberzellen von vornherein, während stochastisch einzigartige Zellen fast gleich erscheinen, aber völlig unterschiedlich wirken können.

„Die Unterscheidung genetischer von nicht-genetischer und epigenetischer von stochastischer Faktoren bei der Arzneimittelreaktion ist entscheidend für die Entwicklung neuer Therapien, die Tumorzellen abtöten können, bevor sie genetische Resistenzmutationen erwerben können“, sagte Harris. „Sie alle tragen auf unterschiedliche Weise zum Ansprechen von Tumormedikamenten bei.“

Eine Struktur zur Unterscheidung von erblichen und auch nicht-genetischen Ressourcen der Diversifikation in Klumpen wurde zwar früher vorgeschlagen, ist jedoch im Untersuchungsgebiet Krebszellen mangels solider spekulativer Beweise noch nicht allgemein anerkannt. Das Papier der Gruppe liefert solide Hilfestellung für diese Struktur.

Die in der Veröffentlichung bereitgestellte Bewertung wurde insbesondere für EGFR-mutierte nicht-kleinzellige Lungenkrebszellen verwendet. Harris' Labor verwendet diese Vorschläge derzeit auch für verschiedene andere Krebszellarten, bestehend aus kleinzelligen Lungenkrebszellen, bösartigen Krebszellen und auch knochenmetastasierenden Brustkrebszellen.

„In meinem Labor arbeiten wir daran, Computermodelle der molekularen Netzwerke innerhalb von Krebszellen aufzubauen, die zu den verschiedenen epigenetischen Zuständen führen, in die Zellen übergehen können, um medikamentöse Behandlungen zu überleben“, sagte Harris. „Das langfristige Ziel der Forschung meines Labors ist es, diese Modelle so weit zu erweitern, dass sie detailliert genug sind, um als virtuelle Plattformen zu fungieren, um die Wirkung verschiedener Medikamente zu testen und neue Wirkstoffziele zu identifizieren.“

Durch die Schaffung dieser vermeintlichen „digitalen Zwillinge“ besteht die Hoffnung, dass sie schließlich verwendet werden können, um digitale Medikamentenanzeigen auf Designs zu erstellen, die aus Beispielen echter Kundenklumpen entwickelt wurden, und anschließend maßgeschneiderte Therapieoptionen für diese Kunden zu gestalten. Dies erfordert sicherlich den Aufbau von Partnerschaften mit Bioinformatikern, Experimentatoren und auch Medizinern hier an der U of A, dem Winthrop P. Rockefeller Cancer Institute an der University of Arkansas for Medical Sciences in Little Rock und auch an anderen Orten. „Hoffentlich wird die Veröffentlichung dieses Papiers dazu beitragen, einige dieser Kooperationen anzustoßen“, sagte Harris.