Наука произвела широкий спектр очень эффективных новых лекарств от рака. Каждое лекарство или комбинацию лекарств обычно вводят в соответствии со «стандартом лечения», согласно которому любое лечение, уменьшающее размер опухоли, должно продолжаться до тех пор, пока опухоль не рецидивирует или не прогрессирует (i.е. значительно увеличивается в размере при визуализации). Команда Моффитта предполагает, что эта стратегия на самом деле может упускать возможность вылечить некоторые метастатические виды рака с помощью эволюционного секвенирования доступных в настоящее время лекарств.
По словам Роберта Гейтенби, M.D., соучредитель и директор Центра передового опыта Моффитта по эволюционной терапии, оптимальным результатом лечения метастатического рака с эволюционной точки зрения является исчезновение раковой популяции.
На первый взгляд, нынешняя стратегия, предусматривающая лечение максимально возможной дозой, кажется, что это должен быть лучший подход из-за ее сходства со знаменитым вымиранием динозавров, вызванным падением метеорита. «Хотя цель создания массового вымирания раковых клеток интуитивно привлекательна, аналогия с динозаврами на самом деле является поучительной историей, потому что последствия столь неизбирательны. Хотя удар действительно уничтожил надотряд динозавров, он также уничтожил многие виды, не относящиеся к динозаврам.
Проблема с терапией MTD (максимальная переносимая доза) аналогична, потому что она всегда ограничивается токсическим воздействием на нормальные клетки. «Очень сложно убить все раковые клетки с помощью одного лечения, не убивая при этом пациента», – пояснил Гейтенби.
Исследователи Моффитта считают, что вместо того, чтобы использовать динамику массовых вымираний, более эффективный подход можно найти в эволюционной динамике фоновых вымираний. Группа, в которую входят два врача и биолог-эволюционист, объяснила, что большинство видов погибает не из-за катастрофических одиночных попаданий, а из-за множества событий, которые незаметно сокращают популяцию с помощью нескольких различных этапов. Как правило, вид начинает скатываться к исчезновению, когда первоначальная сила, такая как изменение климата или появление хищника, значительно сокращает общую популяцию, оставляя после себя выживших, которые часто сгруппированы в небольшие изолированные группы, которые гораздо менее генетически разнообразны.
Пострадавшая выжившая популяция становится уязвимой, так что даже небольшие эволюционные или экологические изменения могут привести ее к исчезновению. Однако важно то, что первоначальные изменения, сократившие популяцию («первый удар»), не приведут к исчезновению, потому что оставшиеся особи устойчивы. Итак, фоновое вымирание требует нового «второго удара», который отличается от «первого удара».«Однако в большинстве случаев« второй удар »не должен быть таким мощным, потому что оставшаяся популяция менее разнообразна и часто изолирована в небольшие группы, содержащие всего несколько особей.
Исследовательская группа предлагает динамику фоновых исчезновений предложить альтернативную стратегию лечения метастатического рака. Многие доступные в настоящее время методы лечения могут привести к полной ремиссии, что означает, что оставшаяся опухоль не может быть обнаружена. Однако в большинстве случаев, как и при «первом ударе», небольшое количество устойчивых раковых клеток остается скрытым и в конечном итоге приводит к рецидиву опухоли. Важный урок фонового вымирания состоит в том, что эта оставшаяся популяция устойчива к лечению «первым ударом»; продолжение той же терапии вряд ли будет успешным.
Исследовательская группа предполагает, что исчезновение даже крупных метастатических раковых опухолей возможно путем введения ряда лекарств, которые могут коллективно уничтожить всю популяцию раковых опухолей, даже если ни одно из них в одиночку не могло иметь такого эффекта. Первоначальное лечение, которое сокращает популяцию раковых заболеваний, но не может полностью их устранить, является "первым ударом".«Вместо того, чтобы продолжать использовать это лечение до тех пор, пока опухоль не рецидивирует, модель фонового исчезновения предполагает, что препарат« первого удара »следует прекратить, как только будет достигнута ремиссия, и что следует немедленно применять другие препараты« второго удара », потому что популяция раковых заболеваний наиболее высока. уязвимый к исчезновению. Ожидать смены лечения, пока опухоль не прогрессирует, вероятно, слишком поздно, потому что популяция раковых заболеваний должна содержать несколько миллиардов клеток, прежде чем ее можно будет наблюдать на компьютерной томографии или МРТ.
Группа отметила, что этот принцип многоэтапного лечения очень похож на последовательность различных методов лечения, которые после десятилетий клинических испытаний показали, что излечивают детей с острым лимфолейкозом (ОЛЛ). Если поместить в контекст модели фонового исчезновения, стратегия педиатрического лечения ОЛЛ «состоит в том, чтобы использовать первый удар, чтобы нанести существенный ущерб популяции опухолей, а затем просто продолжать« пинать их, когда они выздоравливают », – сказал Джоэл Браун. , Доктор философии.D., биолог-эволюционист и старший сотрудник отделения комплексной математической онкологии Моффитта.