Молекулярная онкология - Molecular oncology
Молекулярная онкология является междисциплинарной медицинской специальностью на стыке медицинской химии и онкология , что относится к исследованию химии от рака и опухолей в молекулярном масштабе. Также разработка и применение методов молекулярно-направленной терапии .
Основные филиалы
Молекулярная онкология определила гены, которые участвуют в развитии рака. В исследовании объединена различные методов , начиная от геномика , вычислительной биологии , опухолевых изображений , в пробирке и в естественных условиях функциональных моделей для изучения биологических и клинических фенотипов . Эти белки , полученные с помощью этих генов могут служить в качестве мишеней для новых химиотерапевтических препаратов и других методов лечения рака, или сканирования изображений. Ученые используют ряд методов для проверки роли новых генов-кандидатов в развитии рака. Конечная цель - воплотить эти результаты в улучшенные варианты лечения онкологических больных.
Генные мишени
Существует множество различных генов, которые исследуются на предмет возможных методов лечения рака. Среди наиболее изученных являются ген р53 и гена PTEN . Эти гены являются основными регуляторами клеточного цикла и других путей, участвующих в клеточной и геномной целостности. Останавливая клеточный цикл, эти гены гарантируют, что генетически поврежденные клетки не передадут это повреждение дочерним клеткам. Клеточный цикл может быть приостановлен, и если повреждение достаточно серьезное, пути генов p53 и PTEN могут сигнализировать о гибели поврежденных клеток. И p53, и гены PTEN классифицируются как супрессоры опухолей, потому что их пути следят за восстановлением клеток, которые могут бесконтрольно реплицироваться с поврежденным генетическим материалом, что в конечном итоге приводит к росту рака, если их не контролировать. Мутации в этих генах наблюдаются более чем в половине случаев рака человека.
Молекулярная онколитическая терапия
Иммунотерапия
Иммунная генная терапия - это целевой подход к лечению рака, при котором реальными иммунными клетками пациента и их генами манипулируют, чтобы вызвать противоопухолевый ответ. Собственная иммунная система организма используется для атаки опухолевых клеток, поэтому иммунная система может естественным образом атаковать определенные раковые клетки снова, чтобы в будущем при необходимости. Существует множество видов иммунотерапии, включая трансплантацию костного мозга, терапию антителами и различные манипуляции с иммунными клетками хозяина для нацеливания и уничтожения раковых клеток. Клеточные рецепторы , антигены и молекулы кофакторов представляют собой некоторые из таких клеточных манипуляций для нацеливания на раковые клетки.
Химерные антигенные рецепторные Т-клетки
Т-клеточная иммунотерапия химерного антигенного рецептора (CAR-T), возможно, в сочетании с цитокинами и ингибиторами контрольных точек , представляет собой регулярно используемую форму иммуногенной терапии. CAR-T включает манипулирование естественными Т-клетками пациента для экспрессии рецептора химерного антигена. Этот рецептор, который теперь находится на миллионах Т-клеток пациента, распознает раковые клетки, которые экспрессируют определенные антигены . Обычно рецептор Т-клеточного антигена неактивен, но когда рецептор распознает определенный раковый антиген, физическая структура Т-клетки изменяется, чтобы разрушить раковую клетку. Это метод лечения рака, который работает на клеточном и молекулярном уровне.
Комбинирование CAR-T с ингибиторами контрольных точек, цитокинами
Было обнаружено, что некоторые регуляторные белки , в частности ингибиторы иммунных контрольных точек , снижают способность Т-клеток размножаться в организме. Чтобы оптимизировать эффективность генной терапии CAR-T, эти ингибиторы контрольных точек можно заблокировать, чтобы стимулировать устойчивый противоопухолевый иммунный ответ, возглавляемый CAR-T-клетками. На CAR-T-клетке имеются различные известные ингибирующие рецепторы; манипулируя этими рецепторами и связывающими их молекулами, можно усилить экспрессию CAR-T-клетки.
CAR-T-клетки также можно комбинировать с цитокинами для повышения эффективности метода иммунотерапии. Цитокины - это молекулы-мессенджеры, которые могут действовать на себя, близлежащие или отдаленные клетки. Сигнальные пути этих цитокинов можно использовать для усиления противоопухолевых характеристик CAR-T. Например, интерлейкин 2 (IL2) представляет собой цитокин, который действует как фактор роста для различных клеток иммунной системы, включая Т-клетки. Что касается генной терапии, IL2 можно использовать для увеличения репликации и распространения CAR-T-клеток по всему телу.
Проблемы с CAR-T-терапией
Этот подход генной терапии требует улучшений. Во-первых, интересующие антигены, экспрессируемые на раковых клетках, могут иногда также экспрессироваться на обычных клетках организма. Это означает, что Т-клетки организма будут атаковать его собственные здоровые клетки, а не раковые клетки, когда антигену не хватает специфичности только с раковой клеткой. Возможное решение этой проблемы - включить два разных рецептора антигена в клетки CAR-T, чтобы сделать их еще более специфичными. Вторая проблема с подходом к иммунотерапии CAR-T заключается в том, что он может вызывать синдром высвобождения цитокинов. Это когда избыток провоспалительных факторов выделяется иммунной системой и может вызвать у пациента неприятные побочные эффекты, такие как тошнота и высокая температура .
Генная терапия
В последние несколько десятилетий генная терапия превратилась в целенаправленный способ лечения рака. Генная терапия вводит чужеродные генетические последовательности в больные клетки, чтобы изменить экспрессию этих раковых клеток, которые функционируют с сильно поврежденными геномами. Раковые клетки не ведут себя как нормальные клетки, поэтому методы избавления организма от этих клеток более сложны. Манипуляции с путями, контролируемыми определенными генами и их регуляторами, являются большой областью исследований рака.