Ми запропонували, що основні органи, яким доручено підтримувати нас у житті та розмножуватися, такі як серце, мозок або матка, могли покращити захист від раку, ніж більші та парні органи.

У статті, опублікованій сьогодні в журналі Тенденції розвитку раку, ми припускаємо, що люди можуть легше переносити пухлини у великих або парних органах, ніж у маленьких, критичних органах. Тому більші органи могли розвинути менше механізмів захисту від раку.

Злоякісні пухлини частіше виявляються у більших парних органах, які потенційно менш важливі для виживання та розмноження. Попередні дослідження пояснювали таку специфічну для органів різницю між раками або зовнішніми факторами, такими як куріння, або внутрішніми факторами, такими як частота поділу клітин в органі.

Ми вважаємо, що теорія природного відбору може доповнити ці розуміння. Ми також припускаємо, що малі важливі органи можуть бути легко скомпрометовані, навіть якщо вони несуть лише кілька пухлин, тоді як більші органи можуть нести тягар злоякісних перетворень.

Ми не говоримо, що це пояснення різної сприйнятливості органів до раку, але вважаємо, що це може сприяти фактору.

Еволюційний підхід до дослідження раку може запропонувати нові перспективи терапевтичних рішень.

Слони і люди

Незважаючи на значні відкриття та досягнення в лікуванні, втручання людей може вимагати лише 5% зменшення смертності від раку з 1950-х років. І цей результат є майже повністю приписується до підвищення обізнаності про фактори ризику та раннього виявлення.

Ключовим фактором, що не вдалося знайти чарівну кулю для лікування раку, є те, що його прогресування є еволюційним процесом. З’явився рак більше півмільярда років тому і спостерігалося в майже все царство тварин, від двостулкових до китів.

Його поява була пов'язані з еволюційним переходом від одноклітинності до багатоклітинності. Останнє вимагає високого рівня співпраці між клітинами та придушення неконтрольованого розмноження, відомого як проліферація, окремих клітин.

Оскільки організми все частіше складаються з більш складних клітин, довший термін життя і більші тіла призводять до ймовірності розмноження, яке може призвести до злоякісних пухлин.

Проте, незважаючи на більші розміри, у слонів рівень раку не значно вищий, ніж у людей. Це аргументує аргумент, що їх складний склад одночасно призвів до більшої потреби в розвитку механізмів придушення пухлини. A нещодавнє дослідження продемонструвалонаприклад, що генетичний склад азіатських та африканських слонів містив у 15-20 разів більше копій одного з основних генів супресорів пухлини (P53), ніж у людей.

Автор дослідження припустив, що більша кількість цих генів, можливо, еволюціонувала як механізм протидії збільшенню шансів на рак у цих довгоживучих великих тварин.

Еволюційний процес

Здатність ракової клітини до розмноження визначає її виживання. Клітини, які максимізують проліферацію всередині місцевих тканин, матимуть більше шансів передати свої гени наступному поколінню протягом життя свого господаря.

Загальна проблема сучасних методів лікування раку полягає в тому, що вони спрямовані на якнайшвидше викорінення пухлин, щоб запобігти розвитку стійкості раку до лікування, а також його поширенню в інших органах, що називається метастазуванням.

Максимально агресивна терапія, коли однакові ліки та дози застосовуються протягом декількох циклів, може добре працювати при невеликих пухлинах, що складаються з дуже подібних клітин. Але більшість пухлин є складними, змінюючи екосистеми з безліччю клітин, які мають різний рівень сприйнятливості до лікування.

Якщо втручання людини не дозволяє ліквідувати всі злоякісні клітини, деякі зможуть врятуватися і вижити. Вони можуть набути вищого потенціалу для проліферації, стати більш агресивними та злоякісними та, зрештою, метастазувати, спричинюючи смерть господаря.

Стає очевидним, що застосування еволюційної теорії до лікування раку - шляхом використання механізмів придушення пухлини багатоклітинних організмів - дозволяє дослідникам вдосконалювати методи контролю злоякісного прогресування та запобігання терапевтичним невдачам.

Еволюційна терапія

Деякі з найбільш захоплюючих еволюційних підходів до терапії раку походять з знання, отримані в результаті боротьби зі шкідниками і стійкість до бактеріальних антибіотиків. останні показали що, хоча ми не можемо обігнати бактерії чи шкідників, розвиваючи стійкість до антибіотиків або пестицидів, ми можемо контролювати швидкість та масштаби процесу.

Подібна теорія в дослідженнях раку, адаптивна терапія, ґрунтується на простому припущенні, що пухлини складаються з чутливих до лікування та стійких до лікування клітин. Агресивне лікування у високих дозах усуне чутливі клітини, але залишить високостійкі. Потім вони будуть розмножуватися, що призведе до більш агресивного раку.

Метою адаптаційної терапії є уникнення цього шляхом введення мінімально необхідної (але не максимально можливої) дози для достатнього контролю росту пухлини та поліпшення симптомів без повного усунення. Такий підхід дозволяє вижити обидва типи клітин, які конкурують за однакові ресурси та простір. Наявність чутливих до лікування клітин буде одночасно контролювати ріст і проліферацію агресивних клітин, стійких до лікування.

У 2009, була перевірена адаптивна терапія у моделей мишей з раком яєчників. Дослідники вимірювали ріст пухлини: якщо обсяг пухлини збільшувався між двома послідовними вимірами, вони одночасно збільшували дозу хіміотерапевтичного препарату карбоплатину. Якщо обсяг пухлини зменшувався між вимірами, вони зменшували дозу препарату.

Коли результати порівнювали з результатами дослідження високих доз хіміотерапії, було показано, що адаптивна терапія краще контролює ріст пухлини та продовжує тривалість життя мишей. Подібні результати були помічені у мишей з раком молочної залози. Ці тести є перспективними, але необхідні подальші експерименти, щоб перевірити, чи стане адаптивна терапія найвищим рішенням для контролю прогресування раку у людей.

Природний відбір провів мільйони років, щоб знайти способи уникнути раку в різних організмах та впоратися з ним, тому здається своєчасним використати ці знання.

про автора

Беата Уйварі, старший науковий співробітник з еволюційної екології, Дейкін університет

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon