20.17: Nowotwory oporne na leczenie

Rak jest drugą najczęstszą przyczyną zgonów w Stanach Zjednoczonych. Komórka rakowa jest genetycznie niestabilna i dlatego może szybciej mutować. Mogą również modyfikować swoje mikrośrodowisko i unikać nadzoru immunologicznego. Trudności w leczeniu nowotworów są dodatkowo potęgowane przez pojawienie się szybkiej oporności na leki przeciwnowotworowe. Najczęstszymi sposobami osiągnięcia oporności w komórkach nowotworowych są zmiany w transporcie i metabolizmie leków, modyfikacja celu leku, podwyższona odpowiedź na uszkodzenie DNA lub upośledzona apoptoza.

Pochodzenie opornych komórek

Biorąc pod uwagę niejednorodną naturę komórek rakowych, guz może mieć różne subpopulacje komórek rakowych, z których każda ma odrębne genetyczne odciski palców. Niektóre z tych komórek mogą mieć wcześniej istniejące mutacje lub nabywać nowe mutacje, które nadają im oporność na leki. Pod presją terapeutyczną komórki rakowe są posłuszne darwinowskiemu prawu ewolucji i tylko te komórki, które są najbardziej adaptacyjne i odporne na leczenie, przeżywają i namnażają się, przejmując inne podatne subpopulacje komórek rakowych.

Modele oporności na raka

celu wyjaśnienia oporności na leki przeciwnowotworowe zaproponowano dwa modele. Jednym z nich jest model rakowych komórek macierzystych (CSC), a drugim model oporności na leki za pośrednictwem środowiska (EMDR).

Rakowe komórki macierzyste lub CSC to komórki w stanie spoczynku o zwiększonej wydajności naprawy DNA, zmienionych parametrach cyklu komórkowego lub nadekspresji właściwości antyapoptotycznych lub transporterów leków. W tym modelu oporność na leki jest najczęściej spowodowana wewnętrzną lub nabytą opornością akumulacji CSC, a nie wszystkich komórek nowotworowych w obrębie guza.

W modelu oporności na leki za pośrednictwem środowiska (EMDR) komórki rakowe wchodzą w interakcję z otaczającym środowiskiem, aby wejść w stan spoczynku lub uśpienia, aby uciec przed lekami. Wewnątrz swojej strefy ochronnej złożonej z mikrośrodowiska guza, komórki rakowe ulegają zmianom genetycznym, aż do uzyskania opornego fenotypu. Komórki mogą następnie powrócić do nawrotu po odstawieniu leku.