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Os cânceres estão em uma batalha evolutiva com os tratamentos

Instituto Nacional do Câncer / Unsplash

O câncer foi o segunda principal causa de morte nos EUA em 2020. Embora bilhões de dólares foram despejados na pesquisa do câncer, os resultados ainda são decepcionantes para muitos pacientes que pagam centenas de milhares de dólares prolongar suas vidas por apenas mais alguns meses. Mas por que as terapias contra o câncer falham?

Eu sou um doutorando no Moffitt Cancer Center e na University of South Florida que desenvolve e aplica teorias matemáticas e evolutivas para entender como o câncer funciona e como melhor tratá-lo. E acredito que abordar o tratamento do câncer através das lentes da ecologia e da evolução pode ajudar médicos e pesquisadores a lidar com essa questão e lutar de forma mais eficaz contra o câncer.

Protocolos de tratamento padrão

Durante décadas, o tratamento padrão para o câncer envolveu bombardear pacientes com o dose máxima tolerável de uma droga, tentando matar tantas células cancerosas quanto possível, minimizando os efeitos colaterais adversos.

No entanto, as células cancerosas que compõem um tumor não são todas iguais. Por acaso, algumas dessas células se desenvolvem mutações , ou alterações no material genético da célula, que as tornam imunes a uma droga. Essas células podem então proliferar e repovoar o tumor, levando a resistência terapêutica que torna o medicamento ineficaz.

Quando isso ocorre, os médicos geralmente mudam para outro medicamento que tem como alvo um aspecto diferente das células cancerígenas. Isso continua até que uma terapia seja capaz de controlar efetivamente o câncer ou não haja mais medicamentos disponíveis, momento em que os pacientes são fornecidos cuidados paliativos para tornar seus últimos dias o mais confortável possível.

Este protocolo levou ao desenvolvimento de uma infinidade de medicamentos que visam características específicas da biologia do tumor, desde aumentar a capacidade do corpo sistema de defesa natural para bloqueando sinais químicos nas células cancerígenas para impedi-las de crescer. Embora alguns desses medicamentos tenham se mostrado incrivelmente eficazes em um subconjunto de pacientes, essa abordagem não funciona para todos .

O papel da teoria evolutiva dos jogos

Para melhorar os resultados a longo prazo para todos os pacientes, os pesquisadores do câncer fazem duas perguntas críticas: como os tumores crescem e como eles se tornam resistentes? Olhando para o câncer através das lentes de ecologia e evolução , ou como o ambiente do corpo se molda e é moldado pela evolução das células cancerígenas ao longo do tempo, pode ajudar a responder a essas perguntas.

Uma maneira de pensar sobre isso é com teoria dos jogos evolutivos , que usa matemática rigorosa para tentar prever como algo reagirá a mudanças em seu ambiente de uma maneira que maximize sua ginástica , ou sua capacidade de reprodução.

A teoria evolutiva dos jogos pode ajudar os pesquisadores a entender o efeito de pressões seletivas , que são fatores externos que afetam a sobrevivência de um organismo. No caso do câncer, as pressões seletivas podem ser terapias, e a EGT ajuda os pesquisadores a entender seus efeitos sobre como as células cancerígenas interagem umas com as outras e com seu ambiente.

Por exemplo, considere o princípio da ligação dupla . Na natureza, isso se refere a como a tática de uma presa para evitar um predador resulta em um aumento na suscetibilidade da presa a outro. Por exemplo, os gerbos procuram refúgio das corujas escondendo-se em arbustos espalhados pelo deserto. Mas as cobras estão esperando para atacar sob alguns desses arbustos. As táticas do gerbil para evitar um predador o tornam mais vulnerável ao outro.

Da mesma forma, no câncer, as terapias podem ser administradas de uma forma que leva a um ligação dupla pelo qual a resistência crescente do câncer a uma terapia o deixa mais suscetível a outras terapias . Isso coloca o câncer em armadilha evolutiva criado a partir de suas próprias adaptações.

Esses modelos matemáticos abriram o caminho para a Desenvolvimento de terapias usando princípios de ecologia e evolução para melhor tratar e gerenciar o câncer. Por exemplo, um ensaio clínico câncer de pulmão deu aos pacientes um Imunoterapia , que ensina o sistema imunológico do corpo a reconhecer e destruir as células cancerígenas, seguido por um quimioterapia , que mata as células cancerosas diretamente. A exposição ao primeiro tratamento sensibilizou as células cancerosas para o segundo, tornando os tratamentos combinados mais eficazes do que teriam sido por si só.

Olhando para frente

A teoria evolutiva dos jogos pode ajudar pesquisadores e oncologistas a prever com mais eficácia como os cânceres responderão a diferentes tratamentos e potencialmente controlar o trajetória evolutiva do câncer . Isso poderia ajudar a garantir resultados ideais para pacientes.

Embora tenha havido muito progresso no tratamento do câncer, ainda há um longo caminho a percorrer para tornar todas as formas de doenças tratáveis. Um caminho promissor para esse objetivo é aproveitar o poder da evolução para manter a pressão sobre o câncer.

Este artigo é republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .

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