Shumëllojshmëria e rritjes jo-trashëgimore shton terapinë e dështuar në klientët e qelizave kancerogjene

Diversiteti jo-gjenetik i tumorit kontribuon në dështimin e trajtimit në pacientët me kancer

Leonard Harris, ndihmës mësues i dizajnit biomjekësor, udhëhoqi një grup shkencëtarësh nga Universiteti Vanderbilt që në të vërtetë ka demonstruar se si një model i mbarësimit artificial të larmisë, ose larmisë, rregullon 3 burime të ndryshme të parregullsisë së gjendjes qelizore në qelizat kancerogjene. Gazeta në të vërtetë është botuar në PLOSBiologjia

Një rritje heterogjene është një gungë që përbëhet nga disa lloje të qelizave kancerogjene. Shpesh, qelizat kanë lloje të ndryshme të anomalive trashëgimore dhe gjithashtu bashkëjetojnë brenda një gungë. Shumëllojshmëria e rritjes është ajo që i bën qelizat kancerogjene sfiduese për tu trajtuar.

"Likeshtë si suksesi i një ekipi të larmishëm", përshkruan Harris. "Një ekip i përbërë nga njerëz me prejardhje të ndryshme, mosha, faza të karrierës së tyre, etj., Shpesh janë më të mirë në trajtimin e problemeve sepse anëtarët e ekipit ofrojnë perspektiva të ndryshme."

Në një gungë, qeliza të ndryshme u përgjigjen terapive të ilaçeve në mënyra të ndryshme. Disa qeliza kanë aftësinë për ta arritur atë dhe gjithashtu rrisin rritjen dhe gjithashtu përhapen, kjo është arsyeja pse Harris dhe gjithashtu grupi i tij mbeten për të parë metodat që qëndrojnë qelizat e kancerit ndryshojnë nga qelizat e ndryshme të rritjes.

Por anomalitë trashëgimore nuk janë metoda e vetme që qelizat kancerogjene mund të ndryshojnë nga njëra-tjetra. Qelizat që kanë ADN specifike shumë të njëjtë mund të ekzistojnë në gjendje jashtëzakonisht të ndryshme. Për shembull, qelizat tuaja të lëkurës dhe gjithashtu qelizat e mëlçisë kanë saktësisht ADN-në e saktë të njëjtë, por ato funksionojnë jashtëzakonisht në mënyra të ndryshme; që është një shembull i diversifikimit epigjenetik. Për më tepër, kur një qelizë e lëkurës ndahet, ajo gjeneron 2 qeliza të lëkurës. Qelizat nuk marrin gjendjen e qelizave të lëkurës nga ADN-ja; duhet të vijë me disa metoda të tjera. Thisshtë ky lloj jo-gjenetik i trashëgimisë që e bën procedurën epigjenetike.

Qelizat kancerogjene përveç kësaj ndryshojnë për shkak të ndryshimeve arbitrare në numrin e grimcave brenda secilës qelizë: grimcat lidhen në mënyrë arbitrare me njëra-tjetrën, dobësohen, prodhohen nga qeliza, prodhohen drejt dhe jashtë qelizës, dhe kështu me radhë Ky lloj jo-gjenetik diversifikimi quhet parregullsi stokastike dhe gjithashtu nuk është i trashëgueshëm, ndryshe nga procedurat epigjenetike. Mund të mos duket si një pazar i madh, megjithatë shkencëtarët në të vërtetë kanë zbuluar se parregullsia stokastike mund të ketë rezultate të konsiderueshme.

Puna spekulative dhe gjithashtu llogaritëse e raportuar në punim u krye në Universitetin Vanderbilt në bashkëpunim me Corey E. Hayford, Darren R. Tyson, C. Jack Robbins III, Peter L. Frick dhe gjithashtu Vito Quaranta dhe gjithashtu në të vërtetë ka frymëzuar shumë ekstra detyrat e studimit. Aktualisht është struktura për laboratorin e Harris 'U të A.

"Kanceri zakonisht quhet si një" sëmundje gjenetike ", që tregon se është sjellë nga anomalitë në përbërës të rëndësishëm të ADN-së që shkaktojnë qelizat të tejkalojnë kontrollin," tha Harris. "Kjo në të vërtetë ka shkaktuar vite studimi mbi gjenet e qelizave kancerogjene, e cila në të vërtetë ka shkaktuar përparime të konsiderueshme, që konsistojnë në avancimin e ilaçeve të ndryshme shëruese që synojnë 'onkogjenët motoristë'. Ndërsa janë jashtëzakonisht të efektshme në periudhën afatshkurtër, këto barna në shënjestër dështojnë pothuajse në mënyrë universale, me tumoret e pacientit që përsëriten brenda disa muajsh deri në disa vjet. Kjo ka bërë që shumë studiues të fillojnë të marrin në konsideratë rolin e proceseve jo-gjenetike në përgjigjen e tumoreve ndaj ilaçeve. ”

Modelimi dhe gjithashtu strategjitë spekulative u përdorën për të identifikuar 3 burimet e ndryshme të parregullsisë midis qelizave të kancerit të mushkërive: trashëguese, epigjenetike dhe gjithashtu stokastike. Siç është specifikuar më lart, parregullsitë epigjenetike dhe gjithashtu stokastike janë lloje të ndryshme të parregullsive jo-gjenetike. Qelizat unike epigjenetikisht duken të ndryshme, si lëkura dhe qelizat e mëlçisë që nga fillimi, ndërsa qelizat unike stochastically shfaqen pothuajse të njëjta, por mund të veprojnë krejtësisht të ndryshme.

"Dallimi i faktorëve gjenetikë nga jo-gjenetikë dhe epigjenetikë nga stokastikë në reagimin e ilaçeve është thelbësor për zhvillimin e terapive të reja që mund të vrasin qelizat tumorale përpara se të kenë një shans për të marrë mutacione të rezistencës gjenetike", pohoi Harris. "Ata të gjithë kontribuojnë në përgjigjen e ilaçeve tumorale në mënyra të ndryshme."

Një strukturë për diferencimin e burimeve të trashëgueshme dhe gjithashtu jo-gjenetike të diversifikimit në gunga në të vërtetë është sugjeruar më parë akoma nuk është miratuar ende zakonisht brenda zonës së studimit të qelizave kancerogjene si rezultat i mungesës së një prove të fortë spekulative. Gazeta e grupit ofron ndihmë të fortë për këtë strukturë.

Vlerësimi i dhënë në letër është përdorur veçanërisht për qelizat kancerogjene të mushkërive jo-të vogla qelizore EGFR. Laboratori i Harris aktualisht po përdor këto sugjerime për lloje të ndryshme të qelizave të kancerit gjithashtu, të përbërë nga qeliza të vogla të kancerit të mushkërive, keqdashje kanceroze dhe gjithashtu qeliza kancerogjene të kockave metastatike të kockave.

"Në laboratorin tim, ne jemi duke punuar në ndërtimin e modeleve llogaritëse të rrjeteve molekulare brenda qelizave kancerogjene që sjellin gjendje të ndryshme epigjenetike, nëpër të cilat qelizat mund të kalojnë për të mbijetuar trajtimet e ilaçeve", pohoi Harris. "Qëllimi afatgjatë i hulumtimit të laboratorit tim është të zgjeroj këto modele derisa ato të jenë me detaje të mjaftueshme për të vepruar si platforma virtuale për testimin e efekteve të ilaçeve të ndryshme dhe identifikimin e synimeve të reja të barnave."

Duke krijuar këto "binjakë dixhitalë" të supozuar, shpresa është që t'i përdorim përfundimisht për të kryer shfaqje dixhitale të ilaçeve në modelet e zhvilluara nga shembuj të gungave origjinale të klientëve dhe më pas stilit të zgjedhjeve të përshtatura të terapisë për ata klientë. Kjo sigurisht që do të ketë nevojë për krijimin e partneriteteve me bioinformatikë, eksperimentistë dhe profesionistë mjekësorë pikërisht këtu në U të A, Instituti i Kancerit Winthrop P. Rockefeller në Universitetin e Arkansas për Shkencat Mjekësore në Little Rock, dhe gjithashtu në vende të tjera. "Shpresojmë, botimi i këtij punimi do të ndihmojë në nxitjen e disa prej atyre bashkëpunimeve," pohoi Harris.