Nowe badania sugerują, że leczenie nowotworów może być swego rodzaju grą pomiędzy lekarzem a komórkami rakowymi
Przerzuty, czyli rozprzestrzenienie się komórek nowotworowych do różnych narządów z guza pierwotnego, stanowią główną przyczynę zgonów z powodu raka. Kiedy do nich dochodzi, złośliwe komórki są zazwyczaj odporne na chemioterapię stosowaną zazwyczaj w celu utrzymania guza w ryzach. Przy częściowym wsparciu finansowanego przez UE projektu FourCmodelling zespół badaczy podważył standardowe podejście do leczenia nowotworów dających przerzuty, w którym leki są zazwyczaj podawane w sposób ciągły w maksymalnej tolerowanej dawce, aż do progresji choroby. Naukowcy opublikowali ostatnio swoje badanie w czasopiśmie „JAMA Oncology”. Tłumaczą: „Badamy leczenie nowotworów jako opartą na teorii gier rywalizację pomiędzy terapią stosowaną przez lekarza a strategiami oporności komórek nowotworowych”. Zespół wykazał, że ten pierwszy element ma dwie cechy stanowiące o jego istotnej przewadze nad rakowymi przeciwnikami. Po pierwsze, lekarz może grać racjonalnie, a komórki nowotworowe nie. „Komórki nowotworowe, podobnie jak wszystkie ewoluujące organizmy, mogą przystosowywać się jedynie do bieżących warunków; nie mogą one ani przewidywać, ani wypracowywać adaptacji do terapii, których lekarz jeszcze nie zastosował”. Ponadto lekarz ma przewagę pod tym względem, że zawsze gra w pierwszej kolejności, tak więc gra ma „charakterystyczną dynamikę lider-naśladowca (tj. Stackelberga); „lider”, czyli onkolog, gra najpierw, a „naśladowca” w postaci komórek nowotworowych reaguje i przystosowuje się do terapii”. Zdaniem naukowców obecnie stosowane protokoły leczenia raka z przerzutami zazwyczaj nie wykorzystują żadnej z tych asymetrii. „Poprzez wielokrotne podawanie tego samego leku (lub leków) do momentu progresji choroby, lekarz »gra« według niezmiennej strategii, nawet jeśli komórki nowotworowe stale wypracowują skuteczne reakcje adaptacyjne. Ponadto, zmieniając leczenie dopiero wtedy, gdy dochodzi do progresji guza, lekarz zrzeka się pozycji lidera na rzecz komórek nowotworowych, co oznacza niemal nieuniknioną porażkę w walce z chorobą”. Naukowcy argumentują na łamach czasopisma, że aby temu zaradzić, onkolodzy powinni opracować elastyczne strategiczne plany leczenia. Podsumowując, tłumaczą: „Lekarze mogą wykorzystać zalety związane z asymetriami gry leczenia nowotworów i zwiększyć prawdopodobieństwo skuteczności leczenia, stosując bardziej dynamiczne protokoły, wykorzystujące dynamikę eko-ewolucyjną i odpowiednio modulujące terapię. Wdrożenie tego podejścia będzie wymagało nowych mierników odpowiedzi na nowotwory, które obejmą zarówno zmiany ekologiczne (tj. rozmiar, wielkość), jak i ewolucyjne (tj. molekularne mechanizmy oporności i względna wielkość opornej populacji)”. Nowe strategie oparte na teorii gier Cytowany w komunikacie prasowym Moffitt Cancer Center współautor artykułu dr Joel Brown tłumaczy: „Możemy i musimy przewidywać, sterować i wykorzystywać ewolucyjne odpowiedzi komórek nowotworowych na nasze terapie”. Katerina Stankova, kolejna autorka referatu i adiunkt na wydziale teorii gier na Uniwersytecie w Maastricht, wyjaśnia, że pełna dynamika gier Stackelberga nie została jeszcze dokładnie zbadana. „Rozwijając teorię matematyczną w połączeniu z terapiami przeciwnowotworowymi, oczekujemy, że nasze analizy umożliwią odkrycie nowatorskich ewolucyjnych strategii wykorzystujących teorię gier, które mogą zwiększyć prawdopodobieństwo wyleczenia nawet agresywnych i heterogenicznych nowotworów”. Realizowany aktualnie projekt FourCmodelling (Conflict, Competition, Cooperation and Complexity: Using Evolutionary Game Theory to model realistic populations) ma na celu opracowanie modeli z zakresu teorii gier, które będą zarówno ogólne, jak i będą koncentrowały się na konkretnych scenariuszach dotyczących rzeczywistych populacji. Obejmują one, jak czytamy na stronie projektu, „strukturę populacji i interakcje w ramach populacji, przy czym oba te aspekty mają złożony charakter”. Jeden z czterech uzupełniających podprojektów w ramach FourCmodelling „będzie dotyczył modelowania raka jako złożonego systemu adaptacyjnego, w którym populacja komórek nowotworowych, normalnych i odpornościowych ewoluuje w ekosystemie człowieka”. Więcej informacji: strona projektu FourCmodelling
Kraje
Zjednoczone Królestwo
