Nenasljedna raznolikost rasta povećava neuspjeh terapije kod klijenata stanica raka

Negenetska raznolikost tumora pridonosi neuspjehu liječenja kod pacijenata s karcinomom

Leonard Harris, pomoćnik učitelja biomedicinskog dizajna, vodio je skupinu znanstvenika sa Sveučilišta Vanderbilt koja je zapravo pokazala kako dizajn umjetne oplodnje diverzifikacije rasta ili raznolikosti popravlja 3 različita izvora nepravilnosti stanja stanica u stanicama raka. List je stvarno objavljen u PLOSBiologija

Heterogeni rast je nakupina koja se sastoji od nekoliko vrsta stanica raka. Stanice često imaju razne vrste nasljednih anomalija i također istovremeno postoje unutar nakupine. Raznolikost rasta ono je zbog čega je stanice raka izazovno nositi se s njima.

"To je poput uspjeha raznolikog tima", opisuje Harris. "Tim koji čine ljudi različitog porijekla, dobi, stadija u karijeri itd., Često je bolji u rješavanju problema jer članovi tima pružaju različite perspektive."

U kvržici, razne stanice na različite načine odgovaraju na terapije lijekovima. Neke stanice imaju sposobnost da se provuku, a također rastu i rastu, a također se šire, zbog čega Harris i njegova grupa i dalje istražuju metode trajanja stanica raka koje se razlikuju od različitih drugih stanica rasta.

Ali nasljedne anomalije nisu jedina metoda kojom se stanice raka mogu međusobno razlikovati. Stanice koje imaju specifičnu vrlo istu DNK mogu postojati u izuzetno različitim stanjima. Na primjer, vaše stanice kože, a također i stanice jetre imaju točno istu DNK, ali djeluju izuzetno na različite načine; to je primjer epigenetske diverzifikacije. Štoviše, kada se stanica kože odvoji, ona generira 2 stanice kože. Stanice ne stječu stanje stanica kože iz DNK; potrebno je doći s nekoliko drugih metoda. Upravo ovaj ne-genetski tip nasljeđivanja čini postupak epigenetskim.

Stanice raka se dodatno razlikuju zbog proizvoljnih promjena u broju čestica unutar svake stanice: čestice se proizvoljno povezuju jedna s drugom, slabe, proizvode ih stanica, proizvode se točno u i izvan stanice, i tako dalje Ova vrsta negenetskih diverzifikacija se naziva stohastičkom nepravilnošću i također nije nasljedna, za razliku od epigenetskih postupaka. Možda se ne čini kao velika pogodba, no znanstvenici su zapravo otkrili da stohastička nepravilnost može imati značajne rezultate.

Špekulativni i također računski posao o kojem se govori u radu obavljen je na Sveučilištu Vanderbilt u suradnji s Coreyem E. Hayfordom, Darrenom R. Tysonom, C. Jackom Robbinsom III, Peterom L. Frickom i Vitom Quarantom, a zapravo je nadahnuo brojne dodatne zadaci učenja. Trenutno je to struktura za Harrisov U laboratorij.

"Rak se obično naziva" genetskom bolešću ", što ukazuje na to da ga uzrokuju anomalije u važnim komponentama DNA koje pokreću stanice da prerastu kontrolu", rekao je Harris. "To je zapravo prouzročilo dugogodišnje proučavanje gena stanica raka, što je zapravo prouzročilo znatna otkrića, koja se sastojala od napretka različitih lijekova za iscjeljivanje koji ciljaju na navodne" automobilističke onkogene ". Iako su izuzetno učinkoviti u kratkom roku, ovi ciljani lijekovi gotovo univerzalno ne uspijevaju, a tumori pacijenata ponavljaju se u roku od nekoliko mjeseci do nekoliko godina. To je navelo mnoge istraživače da počnu razmatrati ulogu negenetskih procesa u odgovoru tumora na lijekove. "

Modeliranje i također špekulativne strategije korištene su za identificiranje 3 različita izvora nepravilnosti među stanicama raka pluća: nasljedne, epigenetske i također stohastičke. Kao što je navedeno, epigenetske i stohastičke nepravilnosti su razne vrste negenetskih nepravilnosti. Epigenetički jedinstvene stanice izgledaju različito, poput kože, a također i stanice jetre, dok se stohastički jedinstvene stanice prikazuju gotovo iste, ali mogu djelovati potpuno različito.

"Razlikovanje genetskih od negenetičkih, a epigenetskih od stohastičkih čimbenika u odgovoru na lijek presudno je za razvoj novih terapija koje mogu ubiti tumorske stanice prije nego što imaju priliku steći mutacije genetske rezistencije", tvrdio je Harris. "Svi oni na različite načine doprinose odgovoru na lijekove protiv tumora."

Struktura za razlikovanje nasljednih i negenetskih resursa diverzifikacije u kvržicama zapravo je ranije sugerirana, ali još uvijek nije uobičajeno odobrena na području ispitivanja stanica karcinoma kao rezultat nedostatka čvrstih špekulativnih dokaza. Grupni radovi pružaju solidnu pomoć ovoj strukturi.

Evaluacija navedena u radu posebno je korištena za EGFR-mutirane stanice nedrobnoćelijskih karcinoma pluća. Harrisov laboratorij trenutačno koristi ove prijedloge i za razne druge vrste stanica karcinoma, koje se sastoje od sitnih stanica raka pluća, zloćudnih tumora raka, kao i stanica raka kostiju s metastatskim poprsjem.

"U mom laboratoriju radimo na izgradnji računalnih modela molekularnih mreža unutar stanica karcinoma koji stvaraju različita epigenetska stanja, kroz koja stanice mogu prijeći kako bi preživjele liječenje lijekovima", tvrdio je Harris. "Dugoročni cilj istraživanja mog laboratorija je proširiti ove modele dok ne postanu dovoljno detaljni da djeluju kao virtualne platforme za ispitivanje učinaka različitih lijekova i identificiranje novih ciljeva lijekova."

Stvarajući ove navodne "digitalne blizance", nada se da će ih na kraju iskoristiti za izvođenje digitalnih prikaza lijekova na dizajnu razvijenom od primjera pravih klijentskih nakupina i naknadno prilagođenih izbora terapije za te klijente. Ovo će zasigurno trebati stvoriti partnerstva s bioinformatičarima, eksperimentalistima i također medicinskim stručnjacima upravo ovdje na U od A, Institut za rak Winthrop P. Rockefeller na Sveučilištu Arkansas za medicinske znanosti u Little Rocku, ali i na drugim mjestima. "Nadam se da će objavljivanje ovog rada pomoći da se potakne neka od tih suradnji", tvrdio je Harris.