mohla by být rakovina způsob, jakým naše buňky běží v „nouzovém režimu“, jako poškozený operační systém počítače, který se snaží zachovat sám sebe, když čelí vnější hrozbě? To je závěr, k němuž kosmolog Paul Davies z Arizonské Státní Univerzity v Tempe (A. S. U.) a jeho kolegové, kteří vymysleli novou kontroverzní teorií rakoviny původ, na základě jeho evoluční kořeny. Pokud jsou správné, jejich model naznačuje, že řada alternativních terapií, včetně léčby kyslíkem a infekce virové nebo bakteriální agenti, by mohla být zvláště účinná.

Na první pohled se Davies, který je vyškolen spíše ve fyzice než v biomedicínské vědě, jeví jako nepravděpodobný voják ve “ válce proti rakovině.“Ale asi před sedmi lety byl pozván na zřízení nového ústavu v. a. S. U.—jeden z 12 financovaných z National Cancer Institute—sdružovat fyzické vědci a onkologů, aby najít nový pohled na nemoc. „Byli jsme požádáni, abychom přehodnotili rakovinu zdola nahoru,“ říká Davies.

Davies se spojil s Charley Lineweaver, astrobiolog na Australské Národní Univerzitě v Canbeře, a Mark Vincent, onkolog na London Health Sciences Center v Ontario. Společně přišli s“ atavistickým „modelem, který předpokládá, že rakovina je opětovným vyjádřením starodávné“ předprogramované “ vlastnosti, která ležela spící. V novém dokumentu, který se objevil v BioEssays v září, oni argumentují, že proto, že rakovina se objevuje v mnoha živočichů a rostlin, stejně jako lidé, pak to musí vyvíjely stovky milionů let, kdy jsme sdíleli společného jednobuněčného předka. V té době měly buňky prospěch z nesmrtelnosti nebo ze schopnosti nekontrolovaně se množit, stejně jako rakovina. Když komplex mnohobuněčných organismů vyvinula, nicméně, „nesmrtelnost byla externě na vajíčka a spermie,“ říká Davies, a somatické buňky (ty, které nejsou zapojeny do reprodukce) již není potřeba tuto funkci.

hypotéza týmu je, že když čelí ohrožení životního prostředí pro zdraví buněk-záření, řekněme, nebo faktor životního stylu-buňky se mohou vrátit do “ předprogramovaného bezpečného režimu.“Přitom buňky odhodí vyšší funkčnost a přepnou svou spící schopnost proliferovat zpět v zavádějícím pokusu o přežití. „Rakovina je bezpečná pro selhání,“ poznamenává Davies. „Jakmile je podprogram spuštěn, implementuje svůj program bezohledně.“

na konferenci o lékařském inženýrství, která se konala na Imperial College v Londýně, 11. září Davies nastínil soubor terapií rakoviny založených na tomto atavistickém modelu. Spíše než jednoduše útočit na schopnost rakoviny reprodukovat, nebo „síla rakoviny,“ jak to říká Davies, model odhaluje “ Achillovou patu rakoviny.“Například, pokud je teorie správná, pak se rakovina vyvinula v době, kdy bylo prostředí Země kyselejší a obsahovalo méně kyslíku. Takže tým předpovídá, že léčení pacientů s vysokou hladinou kyslíku a snížení cukru v jejich stravě, snížit kyselost, bude kmen rakoviny a způsobit nádory zmenšovat.

účinky kyslíku na rakovinu byly nezávisle vyšetřeny na mnoho let, a se objeví na podporu Davies nápady, říká Costantino Balestra, fyziolog Paul Henri Spaak Školy a na Svobodné Univerzitě v Bruselu, v Belgii. V nepublikované práci, která byla předložena k přezkoumání, například, Balestra a jeho kolegové v poslední době ukázaly, že mírně zvýšené hladiny kyslíku mohou začít vyvolat leukémii smrti buňky bez poškození zdravých buněk. „Skoro to vypadá příliš snadno,“ říká Balestra. „Naše předběžné výsledky ukazují, že dodává něco navíc kyslík pro jednu nebo dvě hodiny denně, v kombinaci s další tradiční léčby rakoviny, by měli prospěch pacienti bez drsných vedlejších účinků.“Balestra zdůrazňuje však, že tato práce nebyla provedena zkouška Davies hypotézy a nelze je brát jako důkaz, že atavistické model je správný.

Davies a jeho kolegové také obhajují imunoterapii-konkrétně selektivně infikují pacienty bakteriálními nebo virovými látkami. Lékařští vědci již zkoumají slibné účinky takového přístupu k umělému posílení imunitního systému pacientů, aby pomohli při jejich zotavení. Imunoterapie se již osvědčila například při léčbě melanomů a zkoumají se její účinky na jiné druhy rakoviny. Podle atavistické model, nicméně, kromě toho, aby posílení imunitního systému, rakovinné buňky by měly být také náchylnější než zdravé buňky, aby infekční agens, protože ztrácejí vyšší ochranné funkce, když se „restartovat do nouzového režimu,“ říká Davies. Zdá se, že nedávné studie injikující spory Clostridia u potkanů, psů a lidského pacienta tuto interpretaci podporují.

někteří vědci, jako je David Gorski, chirurgický onkolog na Wayne State University, zůstávají skeptičtí. „‚Předpovědi‘ atavismu nejsou nic, k čemu vědci nedošli jinými cestami, “ říká.

Davies a jeho kolegové již zahájili přímější test své teorie v odpovědi na takové kritiky. „Klíčem k naší teorii je pohled na věk genů zodpovědných za rakovinu,“ vysvětluje Davies. Atavistických model tvrdí, že s nástupem rakoviny, buňky se vrátit k více primitivní režimu a více nedávno vyvinul funkce jsou vypnuty. Tým proto předpovídá, že jak rakovina postupuje, nově vyvinuté geny by měly ztratit funkci, zatímco starověké geny se stanou aktivními.

zkontrolujte, zda je tato hypotéza správná, Davies a jeho kolegové jsou v současné době cross-odkazování na data z cancer genome atlas, který identifikuje geny, které se podílejí na rakovinu, s různými databázemi, které klasifikovat geny, které máme společné s ostatními druhy. Tato sada dat umožňuje biologům vysledovat věk genů. Jakákoli korelace, která existuje mezi věkem genu a rakovinou, bude podporou atavistického modelu. „Kombinace dvou datových souborů ještě nebyla provedena,“ říká Davies. „Ale je to v podstatě cvičení na dolování dat, které nebere moc peněz a je to něco, na čem nyní pracujeme.“

Brendon Coventry, chirurgické onkologa a immunotherapist na University of Adelaide v Austrálii, vidí hodnotu v fyzici pracující s onkology dohromady stávající lékařské důkazy, aby se pokusili pochopit rakovinu původ. „Obrovské částky peněz a nejbystřejší mozky v biologické a lékařské vědy se nepodařilo, aby se velký dopad ve válce na rakovinu, takže možná je čas na nové paradigma,“ Coventry říká, přidání: „kosmolog můžete se podívat do buňky jako vnitřní vesmír‘, které mají být prozkoumány v nové cestě.“

Další:

Paul Davies: Fyzika by Mohla Pomoci v Boji proti Rakovině
13. dubna 2011

Interdisciplinární Výzkum Partnerství Stanovené Odhalit Fyziky Rakoviny
27. prosince 2010