Väsentliga organ som har till uppgift att hålla oss vid liv och reproducera - som hjärta, hjärna eller livmoder - kan ha utvecklat bättre skydd mot cancer än större och parade organ, vi har föreslagit.

I en artikel som publiceras idag i tidningen Trender i cancer, vi hypoteser att människor lättare kan tolerera tumörer i stora eller parade organ än i små kritiska organ. Därför kan de större organen ha utvecklat färre cancerförsvarsmekanismer.

Maligna tumörer finns vanligare i större parna organ som är potentiellt mindre nödvändiga för överlevnad och reproduktion. Tidigare studier har tillskrivit en sådan organspecifik cancerskillnad till antingen externa faktorer, såsom rökning eller interna faktorer, såsom frekvensen av celldelning i organet.

Vi föreslår att naturvetenskapsteori kan komplettera dessa förståelser. Vi föreställer oss också att små viktiga organ lätt kan äventyras även när de bara bär några tumörer, medan större organ kan bära bördan av maligna transformationer.

Vi säger inte att detta är förklaringen på organens olika mottaglighet för cancer, men tror att det kan vara en bidragande faktor.

Ett evolutionärt förhållningssätt till cancerforskning kan erbjuda nya perspektiv på terapeutiska lösningar.

Elefanter och människor

Trots betydande upptäckter och behandlingsframsteg kan mänskliga insatser endast hävda ett 5% minskning av cancerdöd sedan 1950s. Och detta resultat är nästan helt hänförlig ökad medvetenhet om riskfaktorer och tidig upptäckt.

En viktig bidragsgivare till att inte hitta en magisk kula för att bota cancer är att dess framsteg är en utvecklingsprocess. Cancer framkom mer än en halv miljard år sedan och har observerats i nästan hela djurriket, från musslor till valar.

Dess utseende har varit kopplad till den evolutionära övergången från unicellularity till multicellularity. Den senare kräver en hög nivå av samarbete mellan celler och undertryckandet av okontrollerad reproduktion, känd som proliferation, av enskilda celler.

Med att organismer som alltmer tillverkas av mer komplexa celler, har en längre livslängd och större kroppar sannolikheten för proliferation som kan leda till maligna tumörer.

Trots deras större storlek har elefanterna inte en signifikant högre cancerhastighet än människor. Detta gör att argumentet att deras komplexa makeup samtidigt resulterat i ett större behov av att utveckla tumördämparmekanismer. en nyligen visad studie visat sig, till exempel att den genetiska sminken av asiatiska och afrikanska elefanter innehöll 15 till 20 gånger så många kopior av en av de viktigaste tumörsuppressorgenerna (P53) som finns hos människor.

Studiens författare föreslog att det högre antalet av dessa gener kan ha utvecklats som en mekanism för att motverka den ökade risken för cancer i dessa långlivade, stora djur.

En evolutionär process

En cancercells förmåga att proliferera styr dess överlevnad. Celler som maximerar spridningen i lokala vävnader kommer att ha större chans att överföra generna till nästa generation inom värdens livstid.

Ett allmänt problem med nuvarande cancerterapier är att de syftar till att utrota tumörer så snabbt som möjligt för att förhindra utvecklingen av cancerets motståndskraft mot behandling, liksom dess spridning till andra organ, som kallas metastasering.

Maximal aggressiv terapi, där samma droger och doser appliceras genom flera cykler, kan fungera bra med små tumörer som består av mycket likartade celler. Men de flesta tumörer är komplexa och förändrar ekosystem med milda celler som har olika nivåer av mottaglighet för behandling.

Om mänskligt ingripande misslyckas med att eliminera alla maligna celler, vissa kommer att kunna fly och överleva. Dessa kan förvärva högre potential att proliferera, bli mer aggressiva och maligna och så småningom metastasera, vilket orsakar värdens död.

Det är uppenbart att tillämpning av evolutionsteori på cancerbehandling - genom att utnyttja mekanismerna för tumörsuppression av multicellulära organismer - gör det möjligt för forskare att förbättra tekniker för att kontrollera malign progression och förebygga terapeutiska misslyckanden.

Evolutionbaserad terapi

Några av de mest spännande evolutionära metoderna för cancerterapi härstammar från Kunskap erhållen från skadedjurskontroll och bakteriell antibiotikaresistens. De sistnämnda har visat att även om vi inte kan utrota bakterier eller skadedjur som utvecklar resistens mot antibiotika eller bekämpningsmedel, kan vi styra processens hastighet och omfattning.

En liknande teori inom cancerforskning, adaptiv terapi, bygger på det enkla antagandet att tumörer består av behandlingskänsliga och behandlingsresistenta celler. Aggressiv behandling med hög dos eliminerar de känsliga cellerna men lämnar de mycket resistenta. Dessa kommer då att proliferera, vilket leder till en mer aggressiv cancer.

Målet med adaptiv terapi är att undvika detta genom att administrera den minsta nödvändiga dosen (men inte maximal möjlig) för att kontrollera tumörtillväxten tillräckligt och förbättra symtomen utan fullständig eliminering. Ett sådant tillvägagångssätt möjliggör överlevnad av båda typerna av celler, vilka konkurrerar om samma resurser och utrymme. Närvaron av behandlingskänsliga celler kontrollerar samtidigt tillväxten och proliferationen av aggressiva, behandlingsresistenta celler.

2009, adaptiv terapi testades i äggstockscancer musmodeller. Forskare mätt tumörens tillväxt: Om tumörvolymen ökade mellan två på varandra följande mätningar skulle de samtidigt öka dosen av kemoterapidruget karboplatin. Om tumörvolymen minskade mellan mätningar minskade de läkemedelsdosen.

När resultaten jämfördes med dem i en högdoserad kemoterapiprov, visades adaptiv terapi vara bättre vid kontroll av tumörtillväxt och förlängda musslängden. Liknande Resultaten har visats hos möss med bröstcancer. Dessa test är lovande men ytterligare experiment behövs för att validera om adaptiv terapi kommer att bli den ultimata lösningen för att kontrollera cancerprogression hos människor.

Naturligt urval har haft miljontals år för att hitta sätt att undvika och klara av cancer i olika organismer, så det verkar vara aktuellt att utnyttja denna kunskap.

Om författaren

Beata Ujvari, seniorforskare i evolutionär ekologi, Deakin University

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon