Új kiadványok
Evolúciós terápiák: új stratégia a rák kezelésére matematikai modellezéssel
Utolsó ellenőrzés: 02.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A rák jelentős kihívást jelent a rezisztencia kialakulása és a kiújulás lehetősége miatt. A rezisztencia a rákos sejtekben bekövetkező állandó genetikai változásokból vagy a kezelés által okozott, a rákos sejtek viselkedésében bekövetkező nem genetikai változásokból eredhet. A standard rákkezelés jellemzően a gyógyszer maximálisan tolerálható dózisának alkalmazását jelenti a gyógyszerérzékeny sejtek hatékony elpusztítására. Ez a megközelítés azonban hosszú távon gyakran kudarcot vall, mivel a gyógyszerrezisztens rákos sejtek gyorsabban növekedhetnek, ha az összes gyógyszerérzékeny sejt elpusztul.
Az evolúciós kezelési megközelítés, az úgynevezett adaptív terápia, személyre szabja a kezelési adagokat vagy megszakításokat az egyéni betegválasz alapján. Az adaptív terápia célja, hogy elegendő számú érzékeny sejtet tartson fenn a rezisztens sejtek növekedésének szabályozására. A legújabb tanulmányok és klinikai vizsgálatok kimutatták, hogy az adaptív terápia hatékonyabban késleltetheti a rezisztencia kialakulását, mint a standard kezelés.
Az egyes betegek dózisának és a kezelés megszakításának meghatározása kihívást jelent, mivel a rák egy összetett, fejlődő rendszer, és minden beteg egyedi. A matematikai modellek segíthetnek az ilyen egyénre szabott kezelési stratégiák kidolgozásában. Valójában számos matematikai modellt fejlesztettek ki a különböző kezelési stratégiák betegek kimenetelére gyakorolt hatásának vizsgálatára. A meglévő matematikai modellek azonban gyakran figyelmen kívül hagyják a rákos sejtek szerzett rezisztenciájának és plaszticitásának hatását. A „szerzett rezisztencia” a rezisztencia különböző típusait foglalja magában, amelyek gyakran genetikai változások miatt alakulnak ki. A „sejtes plaszticitás” a rákos sejtek azon képességére utal, hogy megváltoztatják fenotípusukat a mikro-környezetük változásaira, például a kezelési dózis ingadozására vagy a kezelés abbahagyására reagálva.
A Koreai Fejlett Tudományos és Technológiai Intézet (KIST, igazgató: Oh Sang-rok) Természetes Termékek Informatikai Kutatóközpontjának munkatársa, Dr. Kim Eunjung vezette kutatócsoport elméleti alapot dolgozott ki a daganatok evolúcióját figyelembe vevő rákkezelési stratégiákhoz. Matematikai modellt fejlesztettek ki a daganatok evolúciójának előrejelzésére, figyelembe véve a rákos sejtek rezisztenciájának megszerzését és a fenotípusos viselkedés (plaszticitás) megváltoztatására való képességüket a kezelés során. Modelljük elemzése feltárta a hatékony dózisablak létezésének feltételeit, azaz azt a dózistartományt, amely képes fenntartani a daganat térfogatát egy egyensúlyi ponton, ahol a daganat térfogata változatlan és stabil marad.
Egyes plaszticitású daganatok esetében a kezelés megszakítása segíti a rákos sejteket abban, hogy újra érzékennyé váljanak, és más érzékeny sejtekkel együttműködve elnyomják a rezisztens sejtek növekedését. A kutatócsoport evolúciós adagolási terápiát javasolt, amely ciklusokban történő kezelést foglal magában, amelyek kezelési megszakításokból, minimálisan hatékony dózisokból és maximálisan tolerálható dózisokból állnak. A kezelés megszakítása lehetővé teszi a plaszticitású rákos sejtek számára, hogy visszanyerjék érzékenységüket, majd a minimálisan hatékony dózist alkalmazzák a daganat térfogatának szabályozására. Ezután a maximálisan tolerálható dózist adják be a daganat méretének további csökkentése érdekében. Ez az adagolási ciklus hatékonyan szabályozza a daganat térfogatát egy kezelhető szintre. A javasolt stratégiák melanómás betegen alkalmazott numerikus szimulációi tovább illusztrálják ezeket az eredményeket. Az eredmények azt mutatják, hogy az evolúciós adagolás átirányíthatja a daganat dinamikáját, a daganat méretét egy elfogadható szint alatt tartva.
A kifejlesztett matematikai modell képes megjósolni a rákkezelésre jelölt gyógyszerek hatékony dózistartományát a klinikai vizsgálatok előtt. Segíthet meghatározni az új kezelések rákellenes hatásait, és azonosítani az egyes gyógyszerek hatékony dózistartományát. Ezenkívül a modell elősegíti a személyre szabott rákkezelési stratégiák kidolgozását, figyelembe véve a daganat evolúciós dinamikáját az egyes betegeknél a kezelés során.
Idézet: „A jelenlegi tanulmányban kiemeltük a rákos sejtek fenotípusos plaszticitásának szerepét a tumorterhelés kezelhetőségének javításában az evolúciós kezelés ciklikus dózisainak alkalmazásával” – mondta Dr. Kim Yunjung, a Koreai Tudományos és Technológiai Intézet Természetes Termékinformatikai Kutatóközpontjának munkatársa.
Megemlítette azokat a terveket is, hogy a matematikai modellt felhasználják természetes termékekből származó potenciális rákellenes gyógyszerek állatkísérleteinek és klinikai vizsgálatainak megtervezésére, azzal a céllal, hogy olyan adagolási rendeket hozzanak létre, amelyek hatékonyan szabályozzák a tumorterhelést.
A tanulmány eredményeit a ScienceDirect folyóiratban tették közzé.