Εξελικτική θεραπεία: μια νέα στρατηγική θεραπείας του καρκίνου χρησιμοποιώντας μαθηματική μοντελοποίηση
Τελευταία επισκόπηση: 14.06.2024
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Ο καρκίνος παρουσιάζει σημαντικές προκλήσεις λόγω της ανάπτυξης αντίστασης και της πιθανότητας υποτροπής. Αντίσταση μπορεί να προκύψει λόγω μόνιμων γενετικών αλλαγών στα καρκινικά κύτταρα ή μη γενετικών αλλαγών στη συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων που προκαλούνται από τη θεραπεία. Η τυπική θεραπεία του καρκίνου συνήθως περιλαμβάνει τη χρήση της μέγιστης ανεκτής δόσης ενός φαρμάκου για την αποτελεσματική θανάτωση των ευαίσθητων στο φάρμακο κυττάρων. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση συχνά αποτυγχάνει μακροπρόθεσμα, επειδή τα ανθεκτικά στα φάρμακα καρκινικά κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν ταχύτερα όταν καταστρέφονται όλα τα ευαίσθητα σε φάρμακα κύτταρα.
Μια εξελικτική θεραπευτική προσέγγιση που ονομάζεται προσαρμοστική θεραπεία εξατομικεύει τη δόση ή τα διαλείμματα της θεραπείας με βάση τις ατομικές απαντήσεις του ασθενούς. Ο στόχος της προσαρμοστικής θεραπείας είναι να διατηρήσει επαρκή αριθμό ευαίσθητων κυττάρων για τον έλεγχο της ανάπτυξης ανθεκτικών κυττάρων. Πρόσφατες μελέτες και κλινικές δοκιμές έχουν δείξει ότι η προσαρμοστική θεραπεία μπορεί να καθυστερήσει την ανάπτυξη αντίστασης πιο αποτελεσματικά από την τυπική θεραπεία.
Ο καθορισμός της δόσης και των διαστημάτων θεραπείας για κάθε ασθενή είναι δύσκολος επειδή ο καρκίνος είναι ένα σύνθετο, εξελισσόμενο σύστημα και κάθε ασθενής είναι μοναδικός. Τα μαθηματικά μοντέλα μπορούν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη τέτοιων εξατομικευμένων στρατηγικών θεραπείας. Στην πραγματικότητα, έχουν αναπτυχθεί αρκετά μαθηματικά μοντέλα για τη μελέτη της επίδρασης διαφορετικών θεραπευτικών στρατηγικών στα αποτελέσματα των ασθενών. Ωστόσο, τα υπάρχοντα μαθηματικά μοντέλα συχνά αγνοούν την επίδραση της επίκτητης αντίστασης και της πλαστικότητας των καρκινικών κυττάρων. Η «επίκτητη αντοχή» καλύπτει διάφορους τύπους αντοχής που προκύπτουν, συχνά λόγω γενετικών αλλαγών. Η "πλαστικότητα των κυττάρων" αναφέρεται στην ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να αλλάζουν τους φαινότυπους τους ως απόκριση σε αλλαγές στο μικροπεριβάλλον τους, όπως διακυμάνσεις στη δόση της θεραπείας ή διακοπή της θεραπείας.
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Δρ. Yunjung Kim από το Ερευνητικό Κέντρο Πληροφορικής Φυσικών Προϊόντων στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κορέας (KIST, διευθυντής Oh Sangrok) ανέπτυξε ένα θεωρητικό πλαίσιο για στρατηγικές θεραπείας του καρκίνου που λαμβάνει υπόψη την εξέλιξη του όγκου. Ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο για την πρόβλεψη της εξέλιξης του όγκου, λαμβάνοντας υπόψη την απόκτηση αντίστασης από τα καρκινικά κύτταρα και την ικανότητά τους να αλλάζουν φαινοτυπική συμπεριφορά (πλαστικότητα) κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Η ανάλυση του μοντέλου τους αποκάλυψε τις συνθήκες για την ύπαρξη ενός αποτελεσματικού παραθύρου δοσολογίας, μιας σειράς δόσεων που μπορούν να διατηρήσουν τον όγκο του όγκου σε ένα σημείο ισορροπίας όπου ο όγκος του όγκου παραμένει σταθερός και σταθερός.
Για ορισμένους όγκους με πλαστικότητα, οι διακοπές στη θεραπεία βοηθούν τα καρκινικά κύτταρα να ανταποκριθούν ξανά, συνεργαζόμενοι με άλλα ευαίσθητα κύτταρα για να καταστείλουν την ανάπτυξη ανθεκτικών κυττάρων. Η ερευνητική ομάδα πρότεινε την εξελικτική θεραπεία δοσολογίας, η οποία περιλαμβάνει θεραπεία σε κύκλους που αποτελούνται από διαλείμματα θεραπείας, ελάχιστες αποτελεσματικές δόσεις και μέγιστες ανεκτές δόσεις. Η διακοπή της θεραπείας επιτρέπει στα πλαστικά καρκινικά κύτταρα να ανακτήσουν την αίσθηση, μετά την οποία εφαρμόζεται η ελάχιστη αποτελεσματική δόση για τον έλεγχο του όγκου του όγκου. Στη συνέχεια χορηγείται η μέγιστη ανεκτή δόση για περαιτέρω μείωση του μεγέθους του όγκου. Αυτός ο κύκλος δοσολογίας ελέγχει αποτελεσματικά τον όγκο του όγκου σε διαχειρίσιμο επίπεδο. Αριθμητικές προσομοιώσεις των προτεινόμενων στρατηγικών που εφαρμόζονται σε ασθενή με μελάνωμα απεικονίζουν περαιτέρω αυτά τα ευρήματα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εξελικτική δόση μπορεί να ανακατευθύνει τη δυναμική του όγκου, διατηρώντας το μέγεθος του όγκου κάτω από τα αποδεκτά επίπεδα.
Το αναπτυγμένο μαθηματικό μοντέλο μπορεί να προβλέψει το αποτελεσματικό εύρος δοσολογίας των υποψηφίων για θεραπεία καρκίνου πριν από τις κλινικές δοκιμές. Μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό των αντικαρκινικών επιδράσεων των νέων θεραπειών και στον προσδιορισμό του αποτελεσματικού εύρους δοσολογίας για κάθε φάρμακο. Επιπλέον, το μοντέλο διευκολύνει την ανάπτυξη εξατομικευμένων στρατηγικών θεραπείας του καρκίνου λαμβάνοντας υπόψη την εξελικτική δυναμική του όγκου κάθε ασθενούς κατά τη διάρκεια της θεραπείας.
Παράθεση: "Στην τρέχουσα μελέτη, τονίσαμε τον ρόλο της φαινοτυπικής πλαστικότητας των καρκινικών κυττάρων στη βελτίωση της δυνατότητας ελέγχου του φορτίου του όγκου μέσω κυκλικών δόσεων εξελικτικών θεραπειών", δήλωσε ο Δρ. Kim Youngjung από το Ερευνητικό Κέντρο Πληροφορικής Natural Products στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κορέας.
Ανέφερε επίσης σχέδια για χρήση του μαθηματικού μοντέλου για το σχεδιασμό πειραματικών μελετών σε ζώα και κλινικών δοκιμών πιθανών αντικαρκινικών φαρμάκων που προέρχονται από φυσικά προϊόντα, με στόχο τη θέσπιση δοσολογικών σχημάτων που ελέγχουν αποτελεσματικά την επιβάρυνση του όγκου.
Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στο ScienceDirect.