Varietatea de creștere non-ereditară se adaugă la eșecul terapiei la clienții cu celule canceroase

Diversitatea tumorală non-genetică contribuie la eșecul tratamentului la pacienții cu cancer

Leonard Harris, profesor asistent de proiectare biomedicală, a condus un grup de oameni de știință de la Universitatea Vanderbilt, care a demonstrat de fapt cum un design de inseminare artificială a diversificării creșterii, sau varietate, remediază 3 resurse diferite de neregularitate a stării celulare în celulele canceroase. Hârtia a fost de fapt lansată în PLOSBiologie

O creștere eterogenă este o bucată care este compusă din mai multe tipuri de celule canceroase. Adesea, celulele au diferite tipuri de anomalii ereditare și, de asemenea, coexistă într-un nod. Varietatea creșterii este ceea ce face ca celulele canceroase să fie provocatoare.

„Este ca succesul unei echipe diverse”, descrie Harris. „O echipă formată din oameni din medii diferite, vârste, etape ale carierei lor etc. sunt deseori mai buni în abordarea problemelor, deoarece membrii echipei oferă perspective diferite.”

Într-un nod, diferite celule răspund la terapii medicamentoase în moduri diferite. Unele celule au capacitatea de a trece și, de asemenea, de a crește din nou creșterea și, de asemenea, răspândirea, motiv pentru care Harris și, de asemenea, grupul său rămân să analizeze metodele care suportă celulele canceroase variază de la celelalte celule de creștere.

Dar anomaliile ereditare nu sunt singura metodă celulele canceroase pot varia între ele. Celulele care au același ADN specific pot exista în stări extrem de variate. De exemplu, celulele pielii și celulele ficatului au exact același ADN, dar funcționează extrem de diferit; acesta este un exemplu de diversificare epigenetică. Mai mult, atunci când o celulă a pielii se separă, aceasta generează 2 celule ale pielii. Celulele nu dobândesc starea celulelor pielii din ADN; trebuie să vină cu alte câteva metode. Acest tip de moștenire non-genetică face ca procedura să fie epigenetică.

Celulele canceroase variază în plus din cauza modificărilor arbitrare ale numărului de particule din interiorul fiecărei celule: particulele se conectează în mod arbitrar între ele, se slăbesc, sunt fabricate de celulă, se produc chiar și în interiorul celulei și așa mai departe. diversificarea se numește neregularitate stocastică și, de asemenea, nu este ereditară, spre deosebire de procedurile epigenetice. Este posibil să nu pară o afacere uriașă, totuși oamenii de știință au dezvăluit de fapt că neregularitatea stocastică poate avea rezultate semnificative.

Slujba speculativă și, de asemenea, de calcul raportată în lucrare a fost efectuată la Universitatea Vanderbilt în cooperare cu Corey E. Hayford, Darren R. Tyson, C. Jack Robbins III, Peter L. Frick și, de asemenea, Vito Quaranta și, de asemenea, a inspirat numeroase lucruri suplimentare sarcini de studiu. În prezent este structura laboratorului U al lui Harris.

Cancerul este denumit în mod obișnuit o „boală genetică”, indicând că este provocat de anomalii ale componentelor importante ale ADN-ului care declanșează celulele să depășească controlul, a spus Harris. „De fapt, acest lucru a provocat ani de studiu asupra genelor celulelor canceroase, ceea ce a provocat de fapt descoperiri considerabile, constând în avansarea diferitelor medicamente vindecătoare care vizează presupusele„ oncogene auto ”. Deși sunt extrem de eficiente pe termen scurt, aceste medicamente vizate eșuează aproape universal, tumorile pacienților recidivând în câteva luni până la câțiva ani. Acest lucru a determinat mulți cercetători să înceapă să ia în considerare rolul proceselor non-genetice în răspunsul tumorilor la medicamente. ”

Modelarea și, de asemenea, strategiile speculative au fost folosite pentru a identifica cele 3 resurse diferite de neregularitate dintre celulele canceroase pulmonare: ereditare, epigenetice și, de asemenea, stochastice. După cum sa specificat mai sus, neregularitățile epigenetice și, de asemenea, stochastice sunt diferite tipuri de nereguli non-genetice. Celulele unice din punct de vedere epigenetic arată diferit, cum ar fi pielea și celulele hepatice de mai sus, în timp ce celulele unice din punct de vedere stochastic apar aproape la fel, dar ar putea acționa complet diferite.

„Distingerea factorilor genetici de non-genetici și epigenetici de stocastici este crucială pentru dezvoltarea de noi terapii care pot ucide celulele tumorale înainte ca acestea să aibă șansa de a dobândi mutații de rezistență genetică”, a susținut Harris. „Toate contribuie la răspunsul la medicamentele tumorale în moduri diferite”.

O structură pentru diferențierea resurselor ereditare și, de asemenea, non-genetice a diversificării în bulgări a fost de fapt sugerată anterior, dar încă nu este încă aprobată în mod obișnuit în zona de studiu a celulelor canceroase, ca urmare a absenței unei dovezi speculative solide. Hârtia grupului oferă asistență solidă pentru această structură.

Evaluarea furnizată în lucrare a fost utilizată în special pentru celulele canceroase pulmonare cu celule mici, mutante EGFR. Laboratorul Harris folosește în prezent aceste sugestii și pentru alte tipuri de celule canceroase, constând din celule minuscule cu cancer pulmonar, cancer malign și, de asemenea, celule canceroase ale bustului metastatic.

„În laboratorul meu, lucrăm la construirea de modele de calcul ale rețelelor moleculare din celulele canceroase care dau naștere diferitelor stări epigenetice, în care celulele pot trece pentru a supraviețui tratamentelor medicamentoase”, a susținut Harris. „Scopul pe termen lung al cercetării laboratorului meu este de a extinde aceste modele până când acestea sunt suficient de detaliate pentru a acționa ca platforme virtuale pentru testarea efectelor diferitelor medicamente și identificarea unor ținte medicamentoase noi.”

Prin crearea acestor presupuse „gemeni digitale”, speranța este de a le utiliza în cele din urmă pentru a efectua afișaje de medicamente digitale pe modele dezvoltate din exemple de bucăți autentice ale clienților și apoi stil de alegeri de terapie adaptate pentru acei clienți. Acest lucru va necesita cu siguranță crearea de parteneriate cu bioinformaticieni, experimentaliști și profesioniști din domeniul medical chiar aici la U of A, Winthrop P. Rockefeller Cancer Institute de la Universitatea din Arkansas pentru științe medicale din Little Rock și, de asemenea, în alte locuri. „Sperăm că publicarea acestei lucrări va contribui la declanșarea unor colaborări”, a susținut Harris.

Detonic