ضربه به سرطان پیش از مقاوم شدن؛ استراتژی تازه دانشمندان برای شکست تومورها

بیشتر وقت‌ها وقتی پزشکان برای درمان سرطان دارو می‌دهند، صبر می‌کنند تا داروی اول کارایی‌اش را از دست بدهد و سرطان دوباره عود کند و بعد سراغ داروی بعدی می‌روند. مشکل اینجاست که در این فاصله، سلول‌های سرطانی فرصت پیدا می‌کنند قوی شوند و در برابر دارو مقاوم شوند.

آگهی

آگهی

دانشمندان حالا یک روش خیلی هوشمندانه‌تر پیشنهاد داده‌اند؛ اینکه تا تومور کمی کوچک شد و هنوز ضعیف است، قبل از اینکه فرصت مقاومت پیدا کند، به سرعت داروی بعدی را به آن بزنند. این کار مثل این است که اجازه ندهیم حریف فرصت نفس کشیدن و قوی شدن پیدا کند. مدل‌های ریاضی نشان داده‌اند که این روشِ ضربه زدن در زمان ضعف، شانس شکست دادن سرطان را خیلی بیشتر می‌کند و حتی اگر از چند دارو پشت سر هم استفاده شود، شاید بتوان تومورهای بزرگ‌تر را هم برای همیشه از بین برد.تغییر درمان‌های سرطان پیش از آنکه تومورها مقاومت نشان دهند، می‌تواند تکامل را به سلاحی قدرتمند علیه عود بیماری تبدیل کند.

بدین ترتیب یافته‌های یک پژوهش تازه نشان می‌دهد که زمان‌بندی هوشمندانه‌تر ممکن است یکی از کلیدهای مؤثرتر کردن درمان‌های سرطان باشد.

چرا سرطان اغلب بازمی‌گردد

دکتر رابرت نوبل، استاد ارشد گروه ریاضی در دانشگاه سیتی سنت جورج لندن، سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت.

او می‌گوید: «اگرچه تومورها ممکن است در ابتدا تحت درمان کوچک شوند، اما در بسیاری از موارد در نهایت دوباره رشد می‌کنند. این عودها ناشی از تعداد کمی از سلول‌های سرطانی است که جهش‌هایی به دست آورده‌اند که سلول‌ها را در برابر درمان مقاوم می‌کند.»

جهش‌ها تغییراتی در دستورالعمل‌های ژنتیکی یک سلول هستند. برخی به طور تصادفی همزمان با تقسیم سلول‌های سرطانی رخ می‌دهند. اگر یکی از آن تغییرات به سلولی اجازه دهد از دارویی که سایر سلول‌های تومور را از بین می‌برد جان سالم به در ببرد، آن سلول مقاوم می‌تواند به تکثیر خود ادامه دهد. با گذشت زمان، فرزندان آن می‌توانند تومور را بازسازی کنند.

تحت رویکرد بالینی استاندارد، پزشکان اغلب استفاده از یک درمان را تا زمانی که آزمایش‌ها نشان دهند سرطان دوباره رشد کرده است، ادامه می‌دهند. آن‌ها ممکن است سپس به دارویی دیگر یا درمانی دیگر روی بیاورند.

مشکل این است که انتظار برای یک عود قابل مشاهده، زمان بیشتری به سلول‌های سرطانی بازمانده برای تکامل می‌دهد. تا زمانی که پزشکان درمان دوم را معرفی کنند، برخی سلول‌ها ممکن است از قبل حامل جهش‌هایی باشند که آن‌ها را در برابر آن درمان نیز محافظت می‌کند.

تغییر درمان‌ها پیش از آنکه سرطان به آن‌ها مقاوم شود

نظریه تکامل، راهکار متفاوتی را پیشنهاد می‌کند: به جای اینکه پزشکان صبر کنند تا درمان اول کاملا بی‌اثر شود، می‌توانند زمانی که تومور هنوز به درمان پاسخ می‌دهد، درمان را به گزینه دیگری تغییر دهند. پژوهشگران این رویکرد را با عنوان راهبرد «ضربه زدن به تومور زمانی که هنوز ضعیف است» توصیف می‌کنند.

این روش می‌تواند به‌ویژه برای سرطان‌هایی مفید باشد که پزشکان می‌دانند حتی مؤثرترین درمان‌های اولیه نیز در بسیاری از موارد، در نهایت به دلیل ایجاد مقاومت دارویی شکست می‌خورند.

تغییر زودهنگام درمان‌ها ممکن است مانع از آن شود که یک جمعیت مشخص از سلول‌های سرطانی مقاوم، فرصت پیدا کند کنترل تومور را به دست بگیرد. هر درمان جدید، فشار متفاوتی بر سلول‌های سرطانی وارد می‌کند و می‌تواند توانایی تومور برای سازگاری و ایجاد مقاومت را محدود کند.

دکتر رابرت نوبل در پادکستی درباره این پژوهش توضیح می‌دهد: «رویکردهای مبتنی بر نظریه تکامل در حوزه‌های دیگری مانند مقابله با مقاومت آنتی‌بیوتیکی یا پیش‌بینی واکسن‌های مناسب برای فصل‌های مختلف آنفلوآنزا موفقیت‌های زیادی داشته‌اند. بنابراین منطقی است تصور کنیم که روش‌های مشابه بتوانند در مورد تومورها نیز کاربرد داشته باشند.»

مقاومت آنتی‌بیوتیکی نیز از فرآیندی مشابه پیروی می‌کند. باکتری‌هایی که در برابر یک دارو زنده می‌مانند، می‌توانند تکثیر شوند و ویژگی مقاومت خود را به نسل‌های بعدی منتقل کنند. دانشمندان همچنین تکامل ویروس‌های آنفلوآنزا را بررسی می‌کنند تا مشخص کنند کدام سویه‌ها باید هدف واکسن‌های فصلی قرار گیرند.

پژوهشگران بر این باورند که درمان سرطان نیز می‌تواند از همین نگاه تکاملی بهره ببرد؛ یعنی به جای واکنش پس از شکست درمان، پیش از آنکه سلول‌های مقاوم قدرت بگیرند، با تغییر هوشمندانه درمان‌ها از تکامل سرطان پیشی گرفت.

مدل‌های ریاضی تکامل تومور را ردیابی می‌کنند

برای بررسی این ایده، دکتر نوبل و همکارانش ابزارهای ریاضی را که معمولا برای مطالعه نحوه تکامل گیاهان و حیوانات تحت فشارهای محیطی، مانند تغییرات آب و هوایی استفاده می‌شوند، تطبیق دادند.

در این مورد، هر درمان سرطان به عنوان یک فشار محیطی عمل می‌کند. این درمان سلول‌های آسیب‌پذیر را از بین می‌برد در حالی که به سلول‌های دارای جهش‌های مقاومتی مفید اجازه بقا می‌دهد. مدل‌های ریاضی می‌توانند به پژوهشگران کمک کنند تا پیش‌بینی کنند که چگونه برنامه‌های درمانی مختلف ممکن است بر اینکه کدام سلول‌های سرطانی باقی می‌مانند و چقدر سریع تکثیر می‌شوند، تاثیر بگذارند.

با این حال، نتایج این تیم همچنان مبتنی بر مدل‌سازی ریاضی است، بنابراین این استراتژی نیازمند آزمایش‌های بیشتر در آزمایشگاه‌ها و کارآزمایی‌های بالینی شامل بیماران خواهد بود.

سه کارآزمایی بالینی کوچک در حال حاضر در سرطان‌های بافت نرم، سرطان پروستات و سرطان پستان در جریان است. کارآزمایی‌های اضافی در حال توسعه هستند.

درمان‌های متعدد می‌توانند تومورهای بزرگ‌تر را هدف قرار دهند

مدل‌های این پژوهش همچنین نشان می‌دهند که در بسیاری از موارد، استفاده از تنها دو درمان ممکن است کافی نباشد.

دکتر نوبل می‌گوید: «مدل‌های ما پیش‌بینی می‌کنند که این رویکرد جدید، به طور کلی می‌تواند بهتر از روش استاندارد درمان عمل کند. یک توالی دو مرحله‌ای از درمان‌ها، حتی اگر زمان‌بندی آن به بهترین شکل انجام شود، احتمالاً تنها برای تومورهای نسبتاً کوچک موفق خواهد بود. اما امیدواریم که تغییر میان سه یا چند درمان مختلف، با پیروی از همین اصل، بتواند تومورهای بزرگ‌تر را نیز از بین ببرد.»

استفاده از سه یا چند روش درمانی می‌تواند سلول‌های سرطانی را با مجموعه‌ای از فشارهای متفاوت و متغیر مواجه کند و توانایی تومور را برای ایجاد جمعیتی از سلول‌ها که در برابر همه درمان‌ها مقاوم باشند، کاهش دهد.

البته این رویکرد به این معنا نیست که برای همه بیماران یا همه انواع سرطان‌ها مؤثر خواهد بود. انتخاب درمان همچنان به عواملی مانند نوع تومور، اندازه آن، گزینه‌های درمانی موجود و وضعیت کلی سلامت بیمار بستگی دارد. همچنین پژوهشگران باید مشخص کنند که تغییر درمان در چه زمان‌هایی، بیشترین اثربخشی و کمترین خطر را خواهد داشت.

با این حال، این مطالعه می‌تواند نگاه تازه‌ای به درمان سرطان ارائه دهد. به جای اینکه پزشکان تنها پس از شکست یک درمان واکنش نشان دهند، در آینده ممکن است بتوانند ظهور مقاومت دارویی را پیش‌بینی کنند و پیش از آنکه تومور دوباره قدرت بگیرد، درمان را تغییر دهند.

مقاله کامل این پژوهش در ژورنال علمی «ژنتیکس» منتشر شده است. این مطالعه توسط دکتر رابرت نوبل و با همکاری یک تیم بین‌المللی از زیست‌شناسان ریاضی انجام شد. این پروژه از پژوهش سال پایانی سریشتی پاتیل، دانشجوی کارشناسی ارشد مؤسسه آموزش و پژوهش علمی هند در پونا، آغاز شد؛ او چند ماه را در دانشگاه سیتی سنت جورج لندن و زیر نظر دکتر نوبل به تحقیق و توسعه این ایده پرداخت

این تیم همچنین شامل آرمان احمد، دانشجوی مقطع کارشناسی دانشگاه جانز هاپکینز و دکتر یانیک ویوسات، همکار دکتر نوبل از دانشگاه پاریس دوفین-پی‌اس‌ال بود.