kan kreft være cellenes måte å kjøre i «sikker modus», som et skadet operativsystem som prøver å bevare seg selv, når det står overfor en ekstern trussel? Det er konklusjonen fra kosmologen Paul Davies Ved Arizona State University i Tempe (Asu) og hans kolleger, som har utviklet en kontroversiell ny teori for kreftens opprinnelse, basert på dens evolusjonære røtter. Hvis det er riktig, foreslår modellen at en rekke alternative terapier, inkludert behandling med oksygen og infeksjon med virale eller bakterielle midler, kan være spesielt effektive.Ved første øyekast Virker Davies, som er utdannet i fysikk i stedet for biomedisinsk vitenskap, en usannsynlig soldat i » krigen mot kreft.»For omtrent syv år siden ble han invitert til å sette opp et nytt institutt ved Asu—en av 12 finansiert Av National Cancer Institute-for å samle fysiske forskere og onkologer for å finne et nytt perspektiv på sykdommen. «Vi ble bedt om å revurdere kreft fra bunnen av,» Sier Davies.Davies slo seg sammen Med Charley Lineweaver, en astrobiolog ved Australian National University I Canberra, Og Mark Vincent, en onkolog Ved London Health Sciences Center I Ontario. Sammen har de kommet opp med en» atavistic «modell positing kreft er reexpression av en gammel «forhåndsprogrammert» egenskap som har ligget sovende. I et nytt papir, som dukket opp I BioEssays i September, hevder de at fordi kreft opptrer i mange dyr og planter, så vel som mennesker, må det ha utviklet seg hundrevis av millioner år siden da vi delte en felles single-celled forfader. På den tiden hadde celler nytte av utødelighet, eller evnen til å sprede ukontrollert, som kreft gjør. Når komplekse multicellulære organismer utviklet seg, ble «utødelighet outsourcet til egg og sæd,» Sier Davies, og somatiske celler (de som ikke er involvert i reproduksjon) trengte ikke lenger denne funksjonen.teamets hypotese er at når de står overfor en miljøtrussel mot helsen til en cellestråling, si eller en livsstilsfaktor, kan celler gå tilbake til en » forhåndsprogrammert sikker modus.»På den måten gir cellene høyere funksjonalitet og bytter deres sovende evne til å sprede seg tilbake i et misforstått forsøk på å overleve. «Kreft er en feilsikker,» Sier Davies. «Når subrutinen utløses, implementerer den sitt program hensynsløst.»Tale På en medisinsk ingeniørkonferanse holdt på Imperial College London, den 11. September, skisserte Davies et sett med terapier for kreft basert på denne atavistiske modellen. I stedet for å bare angripe kreftens evne til å reprodusere, eller «kreftens styrke», som Davies betegner det, avslører modellen «kreftens Akilleshæl.»For eksempel, hvis teorien er riktig, utviklet kreft på et tidspunkt Da Jordens miljø var surere og inneholdt mindre oksygen. Så teamet forutser at behandling av pasienter med høye nivåer av oksygen og reduksjon av sukker i kostholdet, for å senke surhet, vil presse kreften og føre til at svulster krymper.effektene av oksygenivå på kreft har blitt uavhengig undersøkt i mange år og ser ut til å støtte Davies ideer, sier Costantino Balestra, fysiolog Ved Paul Henri Spaak School og Free University Of Brussels, begge i Belgia. I upublisert arbeid som er sendt inn for peer review, Har Balestra og hans kolleger nylig vist at litt forhøyede oksygennivåer kan begynne å indusere leukemicelledød uten å skade friske celler. «Det ser nesten for lett ut,» Sier Balestra. «Våre foreløpige resultater ser ut til å vise at å levere litt ekstra oksygen i en eller to timer om dagen, i kombinasjon med andre tradisjonelle kreftbehandlinger, vil være til nytte for pasienter uten sterke bivirkninger.»Balestra understreker imidlertid at dette arbeidet ikke ble utført for å teste Davies hypotese og ikke kan tas som bevis på at den atavistiske modellen er riktig.Davies Og hans kolleger taler også for immunterapi-spesielt selektivt infisere pasienter med bakterielle eller virale midler. Medisinske forskere undersøker allerede de lovende effektene av en slik tilnærming for kunstig å øke pasientens immunsystem for å hjelpe til med utvinningen. Immunterapi har allerede gjort det bra i behandling av melanomer, for eksempel, og dens effekter på andre kreftformer blir studert. Ifølge den atavistiske modellen, i tillegg til å styrke immunforsvaret, bør kreftceller også være mer sårbare enn friske celler for å bli drept av smittsomme stoffer fordi de mister høyere beskyttelsesfunksjonalitet når de «starter på nytt i sikker modus», Sier Davies. Nylige studier som injiserer clostridiumsporer hos rotter, hunder og en menneskelig pasient ser også ut til å støtte denne tolkningen, sier han.Noen forskere, Som David Gorski, en kirurgisk onkolog Ved Wayne State University, forblir skeptiske. «Atavismens’ spådommer ‘er ingenting som forskere ikke har kommet til av andre veier,» sier han.Davies og hans kolleger har allerede begynt en mer direkte test av deres teori, som svar på slik kritikk. «Nøkkelen til vår teori er å se på alderen av gener som er ansvarlige for kreft,» Forklarer Davies. Den atavistiske modellen hevder at ved kreftutbrudd går cellene tilbake til en mer primitiv modus, og mer nylig utviklede funksjoner er slått av. Teamet forutsier derfor at når kreft utvikler seg, bør mer nylig utviklede gener miste funksjon, mens gamle gener blir aktive.For å sjekke om denne hypotesen er riktig, Er Davies og hans kolleger for tiden kryssrefererende data fra cancer genome atlas, som identifiserer gener som er involvert i kreft, med ulike databaser som klassifiserer gener som vi har til felles med andre arter. Sistnevnte datasett gjør det mulig for biologer å spore genenes alder. Enhver korrelasjon som eksisterer mellom genalderen og kreft vil være et løft til den atavistiske modellen. «Kombinere de to datasettene har ikke blitt gjort før,» Sier Davies. «Men det er egentlig en data-mining øvelse som ikke tar mye penger, og det er noe vi jobber med nå.Brendon Coventry, en kirurgisk onkolog og immunoterapeut ved University Of Adelaide i Australia, ser verdi i fysikere som arbeider med onkologer for å sette sammen eksisterende medisinske bevis for å prøve å forstå kreftens opprinnelse.» «Enorme mengder penger og de lyseste sinnene i biologisk og medisinsk vitenskap har ikke klart å få stor innvirkning i krigen mot kreft, så kanskje det er på tide for et nytt paradigme, Sier Coventry og legger til:» en kosmolog kan se på cellen som et «internt univers» for å bli utforsket på en ny måte.»

Mer:

Paul Davies: Fysikk Kan Bidra Til Å Bekjempe Kreft
13 April 2011

Tverrfaglige Forskningspartnerskap Satt Ut for å Avdekke Fysikk Av Kreft
27 desember 2010