רשום פופולרי

בחירת העורך - 2019

יחיד תא הדמיה ומודלים במתמטיקה המשמשים כדי לקבוע מאפייני סמים יעיל

Anonim

טיפולים תרופתיים המכוונים מולקולה ספציפית שינו את הדרך שבה מטופלים מטופלים לסרטן ושיפור משמעותי בשיעורי ההישרדות. עם זאת, חלק מהחולים אינם מגיבים טיפולים אלה כי התרופה לא להגיע לתאי הגידול ביעילות. במחקר חדש שפורסם ב - Scientific Reports, חוקרים של Moffitt Cancer מרכזו הדמיה אחת של תאים סרטניים בעכברים עם מודלים מתמטיים כדי לקבוע אילו מאפייני סמים הם החשובים ביותר עבור ספיגה יעילה של תרופות.

פרסומת


אחת הבעיות הטמונות בטיפולים ממוקדים היא שגידולים וסביבתם הם מורכבים והטרוגניים. לא כל התאים בגידול נתון דומים זה לזה. הם יכולים להיות שונים זה מזה בביטוי של קולטני הממברנה ממוקד אשר עלול לגרום ספיגה מספקת תגובה לא אחידה לתרופה המיקוד. בנוסף, הסביבה סביב הגידול מורכב מסוגי תאים שונים עם מאפיינים שונים וצפיפויות שיכולים להשפיע על היכולת של התרופה להיות יעיל.

וריאציות אלה מקשות על פיתוח תרופות שיכולות למקד ביעילות את כל התאים בגידול. יתרה מזאת, הבדלים תאיים וגנטיים אלה עלולים לגרום למטופל להגיב לתרופה המכוונת לסרטן, מכיוון שחלק מתאי הגידול אינם חשופים באופן מלא לתרופה וחשיפה חלקית זו עלולה לאפשר לתאים אלו לפתח עמידות לתרופות.

"הצלחה קלינית או כישלון של טיפול ממוקד תלויה במידה רבה אם מולקולות התרופה מסוגלות להגיע לכל תאי הגידול ולעסוק במטרות המולקולריות שלהן כדי לעורר את האפקט הטיפולי הרצוי", אומרת קאסיה ריניאק, המחלקה לאונקולוגיה מתמטית משולבת ב- Moffitt. עבודה זו הושגה באמצעות שיתוף פעולה בין קבוצת חישוב Rejniak לבין קבוצת המעבדה של דייב L. מורס, Ph.D, חבר חבר במחלקה לפיזיולוגיה של סרטן.

השיטות הסטנדרטיות בהן משתמשים המדענים לצורך ספיגת תרופות מבוססות על הרעיון שלסרטן ולסביבתו יש מאפיינים אחידים. עם זאת, הנחה זו אינה מדויקת ועשויה להוביל לגישה אחת ויחידה לטיפול. צוות המחקר של Moffitt רצה לנקוט גישה אחרת ללימוד צריכת ספיגה. הם השתמשו מודלים מתמטיים ו טכניקות הדמיה שאיפשר להם לעקוב ולחזות את היכולת של תא בודד לקחת תרופה. במסגרת המודל שלהם, הם השוו מאפיינים שונים של התרופה ומאפייני הגידול כדי לקבוע אילו תנאים מובילים לקליטה יעילה יותר של התרופה על ידי תא.

הם גילו כי כמות התרופה שקושרת לתא תלויה במהירות שבה התרופה מתפשטת דרך הרקמה ולא על ריכוז התרופה הנכנסת לרקמה. תרופות שהתפזרו במהירות נטו לקשור בצורה יעילה יותר לתאים שהיו מרוחקים יותר מכלי הדם. לחלופין, תרופות שהתפזרו לאט נוטות להיקשר לתאים שהיו קרובים יותר לכלי הדם והיו יעילות יותר כאשר התאים היו ארוזים היטב. החוקרים הראו גם כי תרופות המשתחררות במהירות יכולות לקשור בצורה יעילה יותר לתאים עם רמות שונות של קולטני סמים.

תגליות אלה מצביעות על כך ששינוי מאפיינים שונים של תרופה או אופן מתן התרופה עלול להוביל להגדלת האספקה ​​לתאי הגידול. "לדוגמה, כדי לטפל בתאים הגדלים במהירות הממוקמים ליד כלי הדם, סוכנים מפוזרים לאט עשויים להיות מועילים.לדומה, עבור תאים רדומים באזורים וסקולריזציה גרוע, סוכנים ניידים מאוד עשוי להיות מועדף, או בכמה סוגי סרטן, הזרקה מקומית ישירות לאתר הגידול עשוי להיות מועיל ", הסביר Rejniak. בסופו של דבר, החוקרים מקווים כי הגישה שלהם יכול בסופו של דבר לשמש עיצוב אפשרויות טיפול מותאמות אישית יותר עבור חולי סרטן.

המחקר נתמך על ידי קרנות של האגודה האמריקנית לסרטן והמכונים הלאומיים לבריאות.

פרסומת



מקור הסיפור:

חומרים שסופקו על ידי H. Lee Moffitt מרכז הסרטן & מכון המחקר . הערה: ניתן לערוך תוכן עבור סגנון ואורך.


עיון ביומן :

  1. אלכסנדרה קרולק, ורוניקה ג. אסטרלה, אמנדה ס 'הוינה, טינגן צ'ן, יוסף ואגנר, דיוויד ל. מורס, קטרז'ינה א' ריניאק. מיקוד ליגנד ספציפיות קשורה לטרדות טופולוגית הטרוגניות באמצעות תא יחיד מיקרו-פרמקולוגי . דוחות מדעיים, 2018; 8 (1) DOI: 10.1038 / s41598-018-21883-z