Evoluční terapie: nová strategie léčby rakoviny využívající matematické modelování
Naposledy posuzováno: 14.06.2024
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Rakovina představuje významné problémy kvůli rozvoji rezistence a pravděpodobnosti relapsu. Rezistence může nastat v důsledku trvalých genetických změn v rakovinných buňkách nebo negenetických změn v chování rakovinných buněk způsobených léčbou. Standardní léčba rakoviny obvykle zahrnuje použití maximální tolerované dávky léku k účinnému zabití buněk citlivých na lék. Tento přístup však často z dlouhodobého hlediska selhává, protože rakovinné buňky odolné vůči lékům mohou růst rychleji, když jsou všechny buňky citlivé na léky zničeny.
Evoluční léčebný přístup zvaný adaptivní terapie přizpůsobuje dávkování nebo přestávky léčby na základě individuálních reakcí pacienta. Cílem adaptivní terapie je udržet dostatečný počet citlivých buněk pro kontrolu růstu rezistentních buněk. Nedávné studie a klinické studie ukázaly, že adaptivní terapie může oddálit rozvoj rezistence účinněji než standardní léčba.
Stanovení dávkování a léčebných intervalů pro každého pacienta je náročné, protože rakovina je složitý, vyvíjející se systém a každý pacient je jedinečný. Matematické modely mohou pomoci vyvinout takové individualizované léčebné strategie. Ve skutečnosti bylo vyvinuto několik matematických modelů pro studium dopadu různých léčebných strategií na výsledky pacientů. Stávající matematické modely však často ignorují vliv získané rezistence a plasticity rakovinných buněk. „Získaná rezistence“ zahrnuje různé typy rezistence, které vznikají často v důsledku genetických změn. „Plasticita buněk“ označuje schopnost rakovinných buněk měnit své fenotypy v reakci na změny v jejich mikroprostředí, jako jsou fluktuace v léčebných dávkách nebo přerušení léčby.
Výzkumný tým vedený Dr. Yunjung Kimem z Výzkumného centra informatiky přírodních produktů při Korea Institute of Science and Technology (KIST, ředitel Oh Sangrok) vyvinul teoretický rámec pro strategie léčby rakoviny, který bere v úvahu vývoj nádoru. Vyvinuli matematický model pro predikci vývoje nádoru, s přihlédnutím k získání rezistence rakovinnými buňkami a jejich schopnosti měnit fenotypové chování (plasticitu) během léčby. Analýza jejich modelu odhalila podmínky pro existenci účinného dávkovacího okna, rozmezí dávek, které mohou udržet objem nádoru v rovnovážném bodě, kdy objem nádoru zůstává konstantní a stabilní.
U některých nádorů s plasticitou pomáhají přestávky v léčbě rakovinným buňkám znovu reagovat tím, že se spojí s jinými citlivými buňkami a potlačí růst rezistentních buněk. Výzkumný tým navrhl evoluční dávkovou terapii, která zahrnuje léčbu v cyklech skládajících se z přestávek v léčbě, minimálních účinných dávek a maximálních tolerovaných dávek. Přerušení léčby umožňuje plastovým rakovinným buňkám znovu získat pocit, po kterém je aplikována minimální účinná dávka ke kontrole objemu nádoru. Poté se podá maximální tolerovaná dávka k dalšímu snížení velikosti nádoru. Tento dávkovací cyklus účinně kontroluje objem nádoru na zvládnutelné úrovni. Numerické simulace navržených strategií aplikovaných na pacienta s melanomem tato zjištění dále ilustrují. Výsledky ukazují, že evoluční dávkování může přesměrovat dynamiku nádoru a udržet velikost nádoru pod přijatelnou úrovní.
Vyvinutý matematický model může před klinickými studiemi předpovědět efektivní dávkovací rozsah kandidátů na léčbu rakoviny. Může pomoci určit protirakovinné účinky nových léčebných postupů a identifikovat účinné dávkové rozmezí pro každý lék. Model navíc usnadňuje vývoj personalizovaných strategií léčby rakoviny tím, že bere v úvahu evoluční dynamiku nádoru každého pacienta během léčby.
Citát: „V současné studii jsme zdůraznili roli fenotypové plasticity rakovinných buněk při zlepšování kontrolovatelnosti nádorové zátěže prostřednictvím cyklických dávek evoluční léčby,“ řekl Dr. Kim Youngjung z Výzkumného centra informatiky přírodních produktů v Korea Institute of Science and Technology.
Zmínila také plány na použití matematického modelu k navrhování experimentálních studií na zvířatech a klinických studií potenciálních protirakovinných léků odvozených z přírodních produktů s cílem stanovit dávkovací režimy, které účinně kontrolují nádorovou zátěž.
Výsledky studie byly publikovány v ScienceDirect.