Cancerdynamik - Saunalahti

More documents

Recommendations

Info

cancer.sxw Förstudie 04-01-27 version 1.2 4/16 apoptos; nämligen, detta är också ett potentiellt mål för immunsystemet och kan därför vara grund för ett generellt ”cancervaccin” (inte en vaccin i den egentliga meningen att förebygga cancer, utan i att den stimulerar immunsystemet i redan angripen organism). De traditionella teorierna om cancerns orsaker utgår ifrån att den initieras genom en cell som muteras (monoklonal tillväxt). Man tänker sig att genmutationer kan störa mekanismerna som dämpar celldelningen - ett femtontal suppressorgener har identifierats - och inaktiverar antimetastasgener, eller aktiverar proto-onkogener som stimulerar celldelning (man har hittat över ett 100-tal onkogener). Tex mutationer av suppressorgenen p53 som kontrollerar programmerad celldöd (apoptos) är implikerad i ungefär hälften av cancersjukdomarna. (p53 stoppar cellcykeln i G1-Sfasen och checkar om DNA är ok, en sorts kvalitetskontroll.) Efter initiering fodras en promovering för att cancer skall utvecklas till det tredje stadiet kallat progression. Cancersjukdomar räknas grovt att till ca 80 % bero på yttre orsaker (som tex rökning, UV-strålning) och det är dessa faktorer som bidrar just till promoveringen förutom vilken cancern skulle sas kvävas i sin linda. Också här kan genetiska faktorer spela in; tex, beträffande hur väl cellens reparationsmekanismer fungerar. Med stigande ålder försämras också reparationsförmågan (en teori (Lane 2003) är att mitokondrierna alltmer läcker oxidanter vilka i sin tur skadar bla DNA), vilket återspeglas i att den totala incidensen I för malign tumör (om man bortser från reproduktionsrelaterade cancerformer) växer starkt med ungefär fjärde potensen av åldern t i intervallet 10 - 70 år (incidensen är kring 1000 /100000 vid en ålder strax över 60 år), I ≈k⋅t 4 Man på senare tid funnit cancerformer där suppressorgener inte är muterade, eller där onkogener är inaktiva. En annan iakttagelse är att för vissa cancerformer är det bara ett hundratal cancerceller som har förmågan att inducera metastaser. Det har därför framkastats idéer om att cancercellens uppkomst bottnar i en instabilitet. Normala celler utsätts i snitt för en mutation under sin livstid, medan cancerceller kanske genomgår tiotusen eller upp till hundratusen mutationer. När celler utsätts för stress (tex gifter i tobaksrök) så kan mutationer ge cancercellen övertag gentemot normala celler som dukar under bla genom apoptos. I vanliga fall skulle de normala cellerna utkonkurrera cancercellerna, men en stress-situation kan ge cancercellerna en fördel. Vaskularisering av tumör. Illustration från A R A Andersons (univ. of Dundee) websajt, en forskare som modellerar bla tumörer mha reaktions- diffusions-ekvationer. F Borg (borgbros@netti.fi) Chydenius-Institutet, Karleby Universitetscenter (Långbrogatan 1-3, FIN-67100 Karleby)
cancer.sxw Förstudie 04-01-27 version 1.2 5/16 Cancercellens kärna har också beskrivits som ett kromosomalt kaos med hög kärn/plasma-kvot, samt en hyperkromatisk kärna med stora nukleoler. Cancerceller kan tex ha dubbla antalet kromosomer och flera kärnor och i övrigt kännetecknas av pleomorfism. Peter H Duesberg förespråkar en teori som tar fasta på kromosomavvikelserna (aneuplodi) som grundorsaken till cancer istället för genmutationer och som skulle ge cancercellen övertaget gentemot normala celler. Om denna teori stämmer så innebär det att kurativa åtgärder (såsom kirurgi och strålbehandling) kan baseras på kromosomanalys (som komplement till morfologisk analys). Kromosomanalys av enskilda celler används faktiskt för att tex bedömma cancerns malignitet. Mansury & Deisboeck (2004) ställer i utsikt en modell vars parametrar kan kalibreras ”on real gene-expression profiling data from biopsy specimen to eventually predict macroscopic tumor growth dynamics more accurately by adding molecular data to structural information”. Matematiska modeller - exempel Sedan 70-talet har man försökt med hjälp av matematiska modeller undersöka tumörernas tillväxt, även om de tidigaste ansatserna går tillbaka på Hill (1928). De klassiska metoderna har varit ganska begränsade eftersom man hamnat att göra drastiska förenklingar för att erhålla analytiskt trakterbara modeller. Nyare metoder som baseras på numeriska datorberäkningar har inte samma begränsningar. I det följande gör vi några axplock bland varierande sorts modeller. DNA c k g d S m P53-dynamik. Efter Tiana et al. 2002. En typ av modeller koncentrerar sig på gendynamiken och reaktionskinetik. Tex G Tiana, M H Jensen och K Sneppen (2002) har uppställt en schematisk modell för hur Tp53-genen samverkar med en gen mdm2 vid induceringen av apoptosen (se bilden ovan). Deras analys visar att kritiska parametrar är fördröjningen (som beror på att RNA-transkriptionen tar tid), samt attraktionen mellan p53-protein och mdm2-protein; en större attraktion visades befrämja apoptos i motsats till tidigare antaganden vii . Ansatser som utgår från cellernas ”spelregler” kan formuleras matematiskt tex i sk LISA-modeller (local interaction simulation approach). Med dylika modeller kan man studera hur cancern övergår (”fastransformation”) från latent stadium till metastaserande stadium eller omvänt, och hur detta beror av medicindoserna och immunsystemet, samt tex hur pass kritisk roll angiogenesen har för tillväxten (Delsanto et al. 2000; Scalerandi and Peggion (2002)). Modellerna baserar sig alltså på 2D- eller 3D-gitter där varje punkt upptas av så och så många celler som antingen är cancerceller, F Borg (borgbros@netti.fi) Chydenius-Institutet, Karleby Universitetscenter (Långbrogatan 1-3, FIN-67100 Karleby) p k b a k pm a
Page 1 and 2: cancer.sxw Förstudie 04-01-27 vers
Page 3: cancer.sxw Förstudie 04-01-27 vers
Page 15 and 16: påpekar vidare att vid kloning öv

Cancerdynamik - Saunalahti

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?