Ist natürliche Auswahl die Antwort auf das Krebsrätsel?

Ist natürliche Auswahl die Antwort auf das Krebsrätsel?

Wesentliche Organe, die uns am Leben erhalten und sich fortpflanzen sollen - wie das Herz, das Gehirn oder die Gebärmutter - haben möglicherweise einen besseren Schutz gegen Krebs entwickelt als größere und paarige Organe, wie wir vorgeschlagen haben.

In einem Artikel veröffentlicht heute in der Zeitschrift Trends bei KrebsWir vermuten, dass Menschen Tumore in großen oder gepaarten Organen leichter tolerieren können als in kleinen, kritischen Organen. Daher haben die größeren Organe möglicherweise weniger Krebsabwehrmechanismen entwickelt.

Bösartige Tumoren werden häufiger in größeren, gepaarten Organen gefunden, die für das Überleben und die Fortpflanzung möglicherweise weniger wichtig sind. Frühere Studien haben einen solchen organspezifischen Krebsunterschied entweder externen Faktoren wie Rauchen oder internen Faktoren wie der Häufigkeit der Zellteilung im Organ zugeschrieben.

Wir schlagen vor, dass die natürliche Selektionstheorie dieses Verständnis ergänzen könnte. Wir stellen auch die Hypothese auf, dass kleine, wichtige Organe leicht kompromittiert werden könnten, selbst wenn sie nur wenige Tumore tragen, während größere Organe die Last von malignen Transformationen tragen können.

Wir sagen nicht, dass dies die Erklärung für die unterschiedliche Anfälligkeit von Organen gegenüber Krebs ist, sondern glauben, dass dies ein beitragender Faktor sein könnte.

Ein evolutionärer Ansatz in der Krebsforschung kann neue Perspektiven für therapeutische Lösungen bieten.

Elefanten und Menschen

Trotz bedeutender Entdeckungen und Behandlungsfortschritte können menschliche Eingriffe nur einen 5% Verringerung der Krebstodesfälle seit den 1950s. Und dieses Ergebnis ist fast vollständig zuzurechnen zu einem erhöhten Bewusstsein für Risikofaktoren und Früherkennung.

Ein wichtiger Beitrag zum Scheitern, eine magische Kugel zu finden, um Krebs zu heilen, ist, dass sein Fortschreiten ein evolutionärer Prozess ist. Krebs erschien vor mehr als einer halben Milliarde Jahren und wurde beobachtet in fast das gesamte Tierreichvon Muscheln bis zu Walen.

Seine Erscheinung ist gewesen verbunden mit dem evolutionären Übergang von der Einzelligkeit zur Mehrzelligkeit. Letzteres erfordert ein hohes Maß an Kooperation zwischen Zellen und die Unterdrückung der unkontrollierten Vermehrung einzelner Zellen.

Bei Organismen, die zunehmend aus komplexeren Zellen bestehen, mit einer längeren Lebensdauer und größeren Körpern, besteht die Wahrscheinlichkeit einer Proliferation, die zu bösartigen Tumoren führen kann.


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Doch trotz ihrer größeren Größe haben Elefanten keine signifikant höhere Krebsrate als Menschen. Dies führt zu dem Argument, dass ihre komplexe Zusammensetzung gleichzeitig zu einem größeren Bedarf an Tumorsuppressormechanismen geführt hat. EIN jüngste Studie gezeigtzum Beispiel, dass die genetische Ausstattung von asiatischen und afrikanischen Elefanten 15 bis 20 mal so viele Kopien eines der wichtigsten Tumorsuppressor-Gene (P53) enthielt wie beim Menschen.

Der Autor der Studie vorgeschlagen, die höhere Anzahl dieser Gene möglicherweise als Mechanismus entwickelt, um die erhöhte Chance von Krebs bei diesen langlebigen, großen Tieren entgegenzuwirken.

Ein evolutionärer Prozess

Die Fähigkeit einer Krebszelle, sich zu vermehren, bestimmt ihr Überleben. Zellen, die die Proliferation in lokalen Geweben maximieren, haben eine höhere Chance, ihre Gene innerhalb der Lebenszeit ihres Wirts an die nächste Generation weiterzugeben.

Ein generelles Problem bei derzeitigen Krebstherapien besteht darin, dass sie so schnell wie möglich Tumore abtöten, um die Entwicklung der Krebsresistenz gegenüber einer Behandlung sowie deren Ausbreitung auf andere Organe, die als Metastasen bezeichnet werden, zu verhindern.

Eine extrem aggressive Therapie, bei der dieselben Medikamente und Dosierungen über mehrere Zyklen verabreicht werden, kann gut mit kleinen Tumoren aus sehr ähnlichen Zellen funktionieren. Aber die meisten Tumoren sind komplex und verändern Ökosysteme mit unzähligen Zellen, die unterschiedliche Empfänglichkeit für Behandlungen haben.

Wenn menschliches Eingreifen nicht alle bösartigen Zellen eliminiert, Einige werden entkommen und überleben können. Diese können ein höheres Potential zur Vermehrung erlangen, aggressiver und bösartiger werden und schließlich metastasieren, was den Tod des Wirtes verursacht.

Es wird klar, dass die Anwendung der Evolutionstheorie auf die Krebsbehandlung - durch Ausnutzung der Mechanismen der Tumorsuppression von mehrzelligen Organismen - es Forschern ermöglicht, Techniken zu verbessern, um die maligne Progression zu kontrollieren und therapeutische Misserfolge zu verhindern.

Evolutionsbasierte Therapie

Einige der aufregendsten evolutionären Ansätze zur Krebstherapie stammen von Wissen aus der Schädlingsbekämpfung und bakterielle Antibiotikaresistenz. Das Letztere haben gezeigt Obwohl wir Bakterien oder Schädlingen, die Resistenzen gegen Antibiotika oder Pestizide entwickeln, nicht entkommen können, können wir die Geschwindigkeit und das Ausmaß des Prozesses kontrollieren.

Eine ähnliche Theorie in der Krebsforschung, adaptive Therapie, basiert auf der einfachen Annahme, dass Tumoren aus behandlungssensitiven und behandlungsresistenten Zellen bestehen. Aggressive, hochdosierte Behandlung wird die empfindlichen Zellen beseitigen, aber die hochresistenten Zellen zurücklassen. Diese werden sich dann vermehren und zu einem aggressiveren Krebs führen.

Das Ziel der adaptiven Therapie ist es, dies zu vermeiden, indem die minimal notwendige (aber nicht maximal mögliche) Dosis verabreicht wird, um das Tumorwachstum ausreichend zu kontrollieren und die Symptome ohne vollständige Eliminierung zu verbessern. Ein solcher Ansatz ermöglicht das Überleben beider Arten von Zellen, die um dieselben Ressourcen und denselben Raum konkurrieren. Das Vorhandensein von behandlungsempfindlichen Zellen wird gleichzeitig das Wachstum und die Vermehrung von aggressiven, behandlungsresistenten Zellen kontrollieren.

In 2009, adaptive Therapie wurde getestet in Ovarialkarzinom Mausmodellen. Die Forscher maßen das Wachstum des Tumors: Wenn das Tumorvolumen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messungen anstieg, würden sie gleichzeitig die Dosis des Chemotherapeutikums Carboplatin erhöhen. Wenn das Tumorvolumen zwischen den Messungen abnahm, reduzierten sie die Medikamentendosis.

Wenn die Ergebnisse mit denen einer Hochdosis-Chemotherapie-Studie verglichen wurden, wurde gezeigt, dass die adaptive Therapie das Tumorwachstum besser kontrolliert und die Lebensdauer der Mäuse verlängert. Ähnlich Ergebnisse wurden gesehen bei Mäusen mit Brustkrebs. Diese Tests sind vielversprechend, aber weitere Experimente sind notwendig, um zu validieren, ob die adaptive Therapie die ultimative Lösung zur Kontrolle der Krebsprogression beim Menschen wird.

Die natürliche Selektion hat Millionen von Jahren gebraucht, um Wege zu finden, Krebserkrankungen in verschiedenen Organismen zu vermeiden und damit fertig zu werden. Daher scheint es angebracht, dieses Wissen zu nutzen.

Über den Autor

Beata Ujvari, Senior Research Fellow in der Evolutionären Ökologie, Deakin Universität

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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