Афина Актипис - Клетка-предатель. Откуда взялся рак и почему его так трудно вылечить

Рисунок 7.1. Индексы Эво и Эко позволяют дать количественную оценку эволюционной и экологической динамике опухоли, которая может помочь нам более эффективно классифицировать и лечить рак. У индекса Эво (показан на рисунке) два параметра: генетическое разнообразие клеток опухоли и генетические изменения, происходящие в ней со временем. Значения обоих параметров могут быть как высокими, так и низкими, что приводит нас к делению всех опухолей на четыре основных типа в рамках данной классификации. Эти разные типы опухолей, скорее всего, будут по-разному реагировать на лечение, так что данная типология может послужить эффективным руководством для персонализированного лечения рака. Индекс Эко (здесь не показан) также имеет два параметра: доступность ресурсов и наличие опасностей, что дает нам еще четыре подкатегории для классификации. Есть надежда, что, используя эти два индекса вместе, мы научимся более эффективно классифицировать и лечить рак.

Биомаркеры помогают нам диагностировать рак и выделять группы риска — то есть определять, у каких пациентов высок риск образования метастазов. Большинство биомаркеров рака представляют собой различные молекулярные сигнатуры, такие как мутация в определенном гене или наличие определенного рецептора. Как правило, биомаркеры специфичны для определенного типа рака или же помогают получить представление о наиболее вероятных реакциях опухоли на конкретную терапию.

Традиционный патологический анализ, как правило, состоит в изучении образца опухоли под микроскопом и ее генома одновременно. Специалисты по биологии рака иногда сравнивают традиционные методы патологического исследования с попыткой понять правила футбола фотографиям — о конкретных действиях игроков остается только догадываться.

Эволюционно-экологический подход предлагает нам новый взгляд на персонализированное лечение рака. Вместо того чтобы искать различные биомаркеры, такие как конкретные мутации, и строить план лечения, основываясь на обнаруженных мутациях, индексы Эво и Эко позволят нам классифицировать (и в конечном счете лечить) опухоль на основании ее эволюционных и экологических характеристик. «С помощью индексов Эво и Эко мы пытаемся понять правила игры, измеряя динамику, эволюционные стимулы и давление отбора на клетки опухоли», — заключил Малей. Цель этих индексов — измерить ключевые эволюционные и экологические параметры опухоли, чтобы точнее предсказать ее дальнейшее развитие.

Эво-индекс включает два параметра: генетическое разнообразие опухоли и скорость генетических изменений в ней. В Эко-индексе также два параметра: ресурсы (такие как кровь) и опасности (такие как угроза уничтожения со стороны иммунной системы), присутствующие в среде обитания клеток. Вместе эти факторы могут помочь предсказать наиболее вероятный сценарий эволюции опухоли, а также, что особенно важно, как она будет реагировать на различные виды лечения.

Индексы Эко и Эво являются инструментами, которые могут помочь нам идентифицировать опухоли с различной эволюционной динамикой. Мы надеемся, что измерение этих параметров позволит разрабатывать и корректировать методы лечения, основанные на конкретной динамике конкретной опухоли, а не просто на ее статических свойствах, таких как генетический профиль в один отдельный момент времени.

КАК МЫ УЖЕ С ВАМИ ВИДЕЛИ, РАК — ЭТО ОЧЕНЬ ХИТРЫЙ И ГИБКИЙ ВРАГ, И, ЕСЛИ МЫ ХОТИМ КОНТРОЛИРОВАТЬ ЕГО, НАМ, ПОЖАЛУЙ, СЛЕДУЕТ СТАТЬ ЕЩЕ ХИТРЕЕ И ИЗОБРЕТАТЕЛЬНЕЕ.

Большинство современных видов терапии представляют собой огонь на поражение по опухоли в надежде, что от нее ничего не останется. Лечение, использующее эволюционный подход, такое как адаптивная терапия, действует куда более точечно: оно корректирует ландшафт приспособленности опухоли для изменения ее эволюционной траектории. Существует много потенциальных стратегий для контроля популяции раковых клеток за счет изменения их эволюционного пути: замедления, перенаправления и уничтожения только тех, что с наибольшей вероятностью могут принести проблемы.

При рассмотрении эволюционирующей популяции эволюционные биологи часто прибегают к концепции так называемого ландшафта приспособленности. Вершины гор на этом ландшафте соответствуют наиболее приспособленным фенотипам, а подножия и равнины — наименее приспособленным. По мере эволюции популяции она, можно сказать, поднимается в гору на ландшафте приспособленности (рис. 7.2), с каждой сохранившейся мутацией забираясь все выше.