Kontakt: Tom Rickey
trickey@admin.rochester.edu
585-275-7954
University of Rochester Medical Center
(Rechtschreibung: USA - Tumor, britische - Tumor)
In einem Tumor, herrscht Chaos: Nährstoffe sind knapp, und gesundes Gewebe wird bemuskelt von Krebs Gewebe so aggressiv, dass der Tumor selbst Opfer Teile von sich selbst, seine unerbittliche Ausweitung.
Es ist in dieser rauen und Tumbler Umwelt, die von einer verwirrenden Vielzahl von molekularen Signale, dass die Forscher an der James P. Wilmot Cancer Center sind die Auseinandersetzung mit einem Rätsel: hungern ein Tumor von Sauerstoff, und der Tumor sterben sollten - aber ohne Sauerstoff , so ziemlich alle heutigen Anti-Krebs-Waffen sind nutzlos. Fütterung der Tumor vielleicht sogar besser für den Patienten.
"Es ist wie ein Zwei-Leitung Tier", sagt Edith Herr, Ph.D., Professor für Onkologie in Mikrobiologie und Immunologie an der University of Rochester's Cancer Center. "Wenn Sie abgeschnitten die Blutgefäße, der Tumor wächst nicht, aber es ist auch schwieriger zu behandeln, mit den derzeitigen Therapien."
Vor fünf Jahren der Beginn einer neuen Ära in der Krebsforschung - die Ausübung der Anti-Angiogenese, oder das Abschneiden oder Vorbeugung von Blutgefäß-Wachstum - wurde als neue Art und Weise zu Knock-out-Tumoren durch die Aushungerung sie von Sauerstoff. Aber gab es nur langsame Fortschritte und fleckig, und die wissenschaftlichen Ergebnisse widersprüchlich. Es wurden einige klinische Studien mit den neuen Medikamenten, aber keiner ist noch für den weit verbreiteten Einsatz.
Jetzt kommen mehr Ärzte, sich mit den negativen Komplikationen der hungernden Tumoren von Sauerstoff.
"Die entscheidende Rolle spielt, dass Sauerstoff in Tumoren Tötung wurde unter schätzen", sagt Bruce Fenton, Ph.D., Associate Professor für Strahlentherapie an der Wilmot Cancer Center.
Strahlung und anderen laufenden Therapien auf die Bildung von schädlichen Molekülen bekannt als freie Radikale Zellen zu schädigen, aber ohne Sauerstoff ihren Bemühungen zu kurz, wie Zellen können oft selbst reparieren. Krebszellen, die Sauerstoff sind etwa zwei bis drei mal mehr anfällig für Strahlung als Zellen ohne, sagt Fenton.
Kollege Paul Okunieff, MD, Leiter der Strahlentherapie in der Wilmot Cancer Center, ist stumpf über die Auswirkungen der niedrigen Sauerstoffgehalt, bekannt als Hypoxie.
"Der Tumor ist gemeiner, wenn es hypoxisch," sagt Okunieff. "Sauerstoff ist bei weitem die stärkste Molekül für die Zellen anfällig für Strahlung. Tumor-Zellen, die überleben hypoxisch Bedingungen sind oft die Zellen, die die meisten aggressiv, die meisten Hardy, und am ehesten zu gehen und neue Kolonien Krebs ", sagt er.
Sie sind auch die Tumorzellen die Wahrscheinlichkeit, dass Mutationen, die sie anfällig für die Verbreitung.
Seit Jahrzehnten haben Wissenschaftler versucht das Gegenteil Ansatz, indem sie Sauerstoff zu Tumoren zu töten effektiver.
Ärzte haben die Patienten atmen zusätzlichen Sauerstoff bei der Bestrahlung Behandlungen, um Tumoren mehr anfällig für Strahlung, sie habe Patienten Transfusionen, so gäbe es mehr Sauerstoff-, die roten Blutkörperchen in Tumoren, und sie haben versucht, andere Methoden zu nutzen, Sauerstoff der Tötung Fähigkeiten.
Während einige Methoden haben einen gewissen Erfolg, keiner hat sich konsequent, sagt Okunieff. Inzwischen, mit einer Welle von Anti-Angiogenese Forschung, Forscher weiterhin zur Untersuchung der Folgen von Hunger der Tumor von Sauerstoff.
"Die Bereiche für niedrigen Sauerstoffgehalt in Tumoren werden immer resistenter gegen unsere Behandlungen", so Herr, "aus einer Reihe von Gründen." Neben weniger Sauerstoff zur Bildung freier Radikale, Zellen unter niedrigem Sauerstoffgehalt nicht teilen, wie viel, so dass sie mehr Zeit haben, sich selbst zu reparieren, bevor sie anfällig für Strahlung und anderen Maßnahmen, die auf teilenden Zellen.
Es ist auch schwieriger zu bekommen, ohne Drogen zu Blutgefäße, und ohne diese Blutgefäße selbst die Stelle der natürlichen Krebs-Bekämpfung Immunzellen nicht erreichen kann, um den Tumor angegriffen werden.
Die Blutgefäße, dass ein Tumor entsteht, wie eine neue Autobahn gebaut Infrastruktur, die für einen voll Vorstadt, sind ganz verschiedene aus dem Netz in der Rest des Körpers.
Bei gesunden Gewebe, das Layout ist gut geplant und bestellt, und die Wände der kleinen Arterien enthalten elastisch und muskulös Schichten für die Feinabstimmung der Größe des Durchmessers und eng Kontrolle des Blutflusses.
Aber in Tumoren, Blutgefäße, die sind schlecht, und sie nicht über die Elastizität und Muskel-Kontrolle von entscheidender Bedeutung für die Gesundheit. Die Schiffe sind wie schlecht geplant, schmalen Gassen, die sich um ein Pop-up behelfsmäßigen Elendsviertel.
In einem Artikel in der September 20 Ausgabe des International Journal of Cancer, Herr veröffentlicht einige der ersten Bilder, die jemals die Ausbreitung eines Tumors, die die Geburt eines Tumor-und die Entstehung der Blutgefäße - Angiogenese - noch bevor der Tumor selbst sichtbar ist. Und vor kurzem im British Journal of Cancer, sie zeigte, wie eine immun-Faktor, Interleukin-12, verhindert, dass die Angiogenese.
"Es gibt keinen Grund für Reim noch, wie Blutgefäße in Tumoren wachsen", sagt Fenton. "Es ist wie ein Wettrennen, bei denen der Tumor wächst schnell und die Blutgefäße wachsen so schnell wie sie können, Schritt zu halten. Beide sind außer Kontrolle geraten. Oft der Tumor wächst so schnell, dass es zerkleinert seine eigene Blutgefäße, die zu Zelltod in einigen Regionen des Tumors, da gibt es keinen Sauerstoff. "
Da einige Teile des Tumors sterben aus Mangel an Sauerstoff, andere Sektoren voraus, was zu einem Flickenteppich von blühenden Tumorgewebe, hypoxisch Gewebe kaum hinkt, und abgestorbenem Gewebe.
Einige Teile eines Tumors haben weniger als 5 Prozent der Sauerstoff in das gesunde Gewebe, und für eine begrenzte Zeit überleben können, ohne Sauerstoff auf allen, die diesen Regionen sehr widerstandsfähig gegen Strahlung Behandlung.
Lord's Team arbeitet an Möglichkeiten, um maßgeschneiderte Behandlung Tumor auf der Grundlage von Sauerstoff in Tumoren.
Sie hat einen fluoreszierenden Molekül, Tags hypoxisch Regionen in Tumoren, und sie ist die Zusammenarbeit mit Ärzten an der University of Pennsylvania, um Patienten mit Tumoren, die hypoxisch und müssen verschiedene Behandlungen als herkömmliche Strahlen-und Chemotherapie.
Fenton-Team arbeitet an neuen Möglichkeiten zu kombinieren Strahlung und antiangiogenic Drogen. Es ist überraschend, einige antiangiogenic Agenten können Blutfluss zu den Tumor, etwa durch Beschneiden aus überflüssig, weniger effizient Blutgefäße.
seinem Labor ist nach Möglichkeiten zu töten Tumore effizienter, indem Sie den Zeitpunkt der Lieferung solcher Arzneimittel mit Strahlung.
Neben Herrn, Fenton und Okunieff, Rochester andere Forscher, die auf eine Hypoxie oder der Tumor Mikro-Umfeld gehören John Frelinger, Ph.D., eine molekulare Immunologe, Thomas Foster, Ph.D., ein Experte in der photodynamischen Therapie und Hämatologe Steven Bernstein, MD-Finanzierung für die Arbeit hat sich weitgehend aus dem National Cancer Institute und der Harry und Sally Edelman Gardner Cancer Research Foundation von Hilton.
"Dies ist ein komplexes Problem, und deshalb brauchen wir eine vielfältige Gruppe von Ermittlern zusammen, um es zu lösen", sagt Lord.