Hvernig á EKKI að sigra krabbamein

Í síðustu færslu okkar greindum við frá 6 einkennum krabbameins sem upphaflega var lýst árið 2001. Í uppfærslunni 2011 bættu vísindamenn við tveimur „virkjunaraðgerðum“ og tveimur „nýjum aðgerðum“. Virkjunareiginleikarnir tveir eru ekki vísbendingar heldur leyfa vísunum að eiga sér stað. Sú fyrsta var „Genome Instability and Mutation“, sem er nokkuð augljóst. Þar sem krabbamein eru með hundruð stökkbreytinga segir sig sjálft að erfðamengið getur breyst og því hefur erfðamengið einhvern eðlislægan óstöðugleika. Þetta bætir mjög litlu við skilning á krabbameini. Annað er „æxlisörvandi bólga“. Það hefur lengi verið vitað að öll krabbamein innihalda bólgufrumur. Þar sem bólga er viðbrögð við meiðslum er það væntanleg afleiðing af tilraun líkamans til að losna við krabbamein. Náttúrulegum drápafrumum, sem eru ónæmisfrumur sem vakta blóðið og reyna að drepa krabbameinsfrumur, hefur lengi verið lýst. Hins vegar hafa nýlegar rannsóknir bent til þess að í mörgum tilfellum, þversögn, þessi bólga gerir hið gagnstæða - það hjálpar æxlinu. Þó að þessir tveir eiginleikar séu áhugaverðir, þá veita þeir ekki miklar upplýsingar um hvernig krabbamein þróast og dreifist.

Til viðbótar við þessa tvo eiginleika hefur tveimur nýjum eiginleikum verið bætt við. Fyrsta „forðast ónæmiseyðingu“ endurspeglar kenninguna um ónæmiseftirlit. Ónæmiskerfið okkar fylgist stöðugt með blóðinu og drepur smásjúkdóma með krabbamein áður en það verður staðfest. Fólk með ónæmisbrest, svo sem HIV, eða þá sem eru með ónæmisbælandi lyf, svo sem líffæraþega, eru mun líklegri til að fá krabbamein. Athyglisvert en að lýsa þessum einkennum veitir litlar upplýsingar um hvernig krabbamein þróast. Allar krabbameinsfrumur hafa aðeins þrjú grunneinkenni sem við ræddum áðan:

  1. Þeir vaxa (forðast ónæmis eyðileggingu fellur hér)
  2. Þú ert ódauðlegur
  3. Þeir hreyfast (meinvörpum)

Hitt nýja vörumerkið er endurforritun efnaskipta orkunnar. Það er heillandi. Við venjulegar aðstæður myndar fruman orku með loftháðri glýkólýsu („með súrefni“). Þegar súrefni er til, myndar hvatbera frumunnar orku í formi ATP. Mitochondria eru frumulíffæri sem, eins og lítil líffæri frumunnar, mynda orku - virkjanir frumanna. Hvatberar nota súrefni til að framleiða 36 ATP með því að nota glúkósa í ferli sem kallast „oxandi fosfóration“ eða OxPhos. Ef ekkert súrefni er til gengur það ekki. Til dæmis, þegar þú ferð allt út, þarftu mikla orku á stuttum tíma. Það er ekki nóg súrefni til að fá venjulega hvatbera OxPhos. Í staðinn notar fruman loftfirrð (án súrefnis) glýkólýsu, sem framleiðir mjólkursýru, sem er ábyrg fyrir þekktri vöðvabrennslu við mikla líkamlega áreynslu. Þetta myndar orku í fjarveru súrefnis, en myndar aðeins 2 ATP á hverja glúkósa sameind í stað 36. Sanngjörn málamiðlun undir kringumstæðunum.

Með súrefni og hvatbera getur þú búið til 18 sinnum meiri orku fyrir hverja glúkósa sameind. Krabbameinsfrumur nota næstum alls staðar óskilvirkari loftfirrða leiðina. Til að bæta upp minni skilvirkni orkuframleiðslu hafa krabbameinsfrumur mun meiri þörf fyrir glúkósa og auka GLUT1 glúkósaflutninga. Þetta er grundvöllur fyrir positron emission tomography (PET) til greiningar á krabbameini. Í þessari prófun er merktum glúkósa sprautað í líkamann. Þar sem krabbamein gleypir glúkósa mun hraðar en venjulegar frumur, getur þú fylgst með virkni og staðsetningu krabbameins. Þessi breyting á sér stað við hvert krabbamein og er þekkt sem Warburg áhrif. Við fyrstu sýn er þetta áhugaverð þversögn. Krabbamein, sem vex hratt, ætti að þurfa meiri orku. Svo hvers vegna ætti krabbamein meðvitað að velja Minni skilvirka leið til að framleiða orku? Ókunnugri og ókunnugri. Við munum skoða þetta miklu nánar í framtíðinni þar sem þetta er frávik sem þarf að útskýra. Þetta er þó ákaflega heillandi þar sem það reynir að útskýra þversagnirnar sem knýja vísindin áfram.

Nútíma krabbameinsrannsóknir hafa fargað þessari óvenjulegu þversögn með því að láta eins og hún hafi verið minniháttar athugun af minni háttar mikilvægi. Er það þó svo mikilvægt að nánast hver einasta krabbameinsfruma af hverri gerð gerir þetta? Þó að nýjar krabbameinsfrumur séu í stöðugri þróun, deila þær allar þessum óvenjulegu eignum. Uppfærslan frá 2011 leiðréttir þetta eftirlit með því að setja það á sinn rétta stað sem fána krabbameins.

Í ljósi þessara 8 eiginleika og eiginleika er mögulegt að skoða lyfin / meðferðirnar sem nú eru í þróun til að berjast gegn krabbameini á öllum þessum vígstöðvum. Hljómar og lítur ansi tilkomumikið út og ég myndi ekki búast við minna af mörgum, mörgum milljörðum dala sem hafa farið í krabbameinsrannsóknir undanfarna áratugi. Það minnsta sem þeir geta gert er að gera fallegar myndir ef þær eru ekki að fá raunverulegar klínískar byltingar. Eins og á morgun er næsta bylting alltaf handan við hornið en það kemur aldrei. Af hverju? Vitanlega er bent á vandamálið einu sinni. Við ráðumst á styrkleika krabbameins, ekki veikleika þess.

Við höfum flokkað fjölda aðgerða sem flest krabbamein eiga sameiginlegt. Þetta er það sem gerir krabbamein betra en nokkur venjuleg fruma. Og það er einmitt það sem við ætlum að ráðast á. Er það ekki uppskrift að hörmungum? Hugleiddu það. Ég get auðveldlega unnið Michael Jordan á besta aldri. Ég get auðveldlega unnið Tiger Woods á besta aldri. Ég get auðveldlega unnið Wayne Gretzky á besta aldri. Vá, þú myndir halda að þessi Dr. Sveppur er ansi undrandi. Alls ekki. Hvernig geri ég þetta? Ég skora ekki á þá í körfubolta, golfi eða íshokkí. Þess í stað skora ég á þá í læknisfræðilegri lífeðlisfræðikeppni og fer þá allar þrjár buxurnar þeirra. Ég væri hálfviti að skora á Michael Jordan í körfubolta.

Svo skulum við hugsa um krabbamein. Það vex og vex. Þetta er það sem það gerir betur en nokkuð sem við höfum kynnst. Svo við erum að reyna að finna leið til að drepa það. Við notum lyf við skurðaðgerðir, geislun og lyfjameðferð (eitur). En krabbamein er eftirlifandi. Það er Wolverine the X-Men. Þú gætir viljað drepa hann en líklegra er að hann drepi þig. Til dæmis, jafnvel þótt við notum lyfjameðferð, getur það drepið 99% krabbameins. En 1% lifa af og verða ónæmir fyrir því tiltekna lyfi. Að lokum er það aðeins lítillega árangursríkt. Af hverju ættum við að ögra krabbameini í styrk þess? Það skorar Michael Jordan á körfubolta. Þú ert hálfviti ef þú heldur að þú vinnir.

Það næsta sem við vitum er að krabbamein stökkbreytist mikið. Svo við erum að reyna að finna leiðir til að stöðva stökkbreytingarnar. Ha? Er það ekki áskorun fyrir krabbamein að gera það sem það gerir best? Algerlega, það er áskorun fyrir Tiger Woods að spila golf. Við vitum líka að krabbamein getur myndað nýjar æðar. Svo við erum að reyna að loka á það í sínum eigin leik. "Í alvöru?" Það skorar á Wayne Gretzky í íshokkíleik. Ekkert skemmtilegt. Reyndar þjást allar meðferðirnar á myndinni hér að ofan sömu afdrifaríku villuna.

Er engin von? Varla. Við þurfum bara að vera gáfaðri og skilja krabbamein á dýpra plani. Öll hugsunin um krabbameinsmeðferð er ekki mikið flóknari en hugsun hellisbúa. Grok sjá krabbamein vaxa. Grok drepa krabbamein.

Við skulum skoða vörumerkin aftur:

  1. Þeir vaxa.
  2. Þú ert ódauðlegur.
  3. Þeir hreyfa sig.
  4. Þú ert vísvitandi að nota minna skilvirka aðferð til að framleiða orku.

Ha? Annar þeirra passar ekki við hinn. Krabbamein vex stöðugt. Þetta krefst mikillar orku og búist er við að krabbamein með hvatbera þess myndi mikla orku á hverja glúkósasameind. En það gerir það ekki. Næstum sérhver krabbamein velur orkuleiðina sem er minna árangursríkur, þrátt fyrir að nóg sé af súrefni. Það er furðulegt. Í stað þess að nota súrefni á skilvirkan hátt völdu krabbameinsfrumur að brenna glúkósa með gerjun. Segjum að þú sért að byggja hratt bíl. Þú gerir það grannur, nálægt jörðu niðri og setur spoiler á bakið. Taktu síðan út 600 hestafla vélina og settu í 9 hestafla sláttuvél. Ha? Það er furðulegt. Af hverju myndi krabbamein gera það sama? Og það var ekki tilviljun. Nánast hvert krabbamein gerir þetta. Hver sem ástæðan er, það er mikilvægt fyrir þróun krabbameins.

Þetta er ekki ný uppgötvun. Otto Warburg, sem hlaut Nóbelsverðlaunin í lífeðlisfræði árið 1931, hafði rannsakað mikið orkuefnaskipti eðlilegra frumna og krabbameins. Hann skrifaði: „Krabbamein, einkum aðrir sjúkdómar, hafa óteljandi aukaatriði. En jafnvel með krabbamein er aðeins ein meginorsökin. Í stuttu máli er aðalorsök krabbameins að skipta út súrefnisöndun í venjulegum líkamsfrumum með gerjun sykurs. „

Warburg áhrifin. Nú erum við farin að ná einhverju. Til að vinna óvin þinn raunverulega þarftu að þekkja hann.