Molekulare Onkologie - Molecular oncology
Die molekulare Onkologie ist ein interdisziplinäres medizinisches Fachgebiet an der Schnittstelle von medizinischer Chemie und Onkologie , das sich auf die Erforschung der Chemie von Krebs und Tumoren auf molekularer Ebene bezieht . Auch die Entwicklung und Anwendung molekular zielgerichteter Therapien .
Hauptniederlassungen
Die molekulare Onkologie hat Gene identifiziert, die an der Entstehung von Krebs beteiligt sind. Die Forschung kombiniert diverse Techniken im Bereich der Genomik , Bioinformatik , Tumor - Bildgebung , in vitro und in vivo Funktionsmodelle biologischen und klinischen Studie Phänotypen . Die Proteine , die von diesen produzierten Gene können als dienen Ziele für neuartige Chemotherapie Drogen und anderen Krebsbehandlungen oder Bildgebungsscans. Wissenschaftler verwenden eine Reihe von Techniken, um die Rolle der neuen Kandidatengene bei der Krebsentstehung zu validieren. Das ultimative Ziel ist es, diese Erkenntnisse in verbesserte Behandlungsmöglichkeiten für Krebspatienten umzusetzen.
Gen-Ziele
Es werden viele verschiedene Gene für mögliche Krebstherapien erforscht. Zu den am besten untersuchten gehören das p53-Gen und das PTEN-Gen . Diese Gene sind wichtige Regulatoren des Zellzyklus und anderer Stoffwechselwege, die an der zellulären und genomischen Integrität beteiligt sind. Durch das Anhalten des Zellzyklus sorgen diese Gene dafür, dass genetisch geschädigte Zellen diese Schäden nicht an Tochterzellen weitergeben. Der Zellzyklus kann angehalten werden und wenn der Schaden schwerwiegend genug ist, können die p53- und PTEN-Genwege den Tod der geschädigten Zellen signalisieren. Sowohl das p53- als auch das PTEN-Gen werden als Tumorsuppressoren klassifiziert , da ihre Wege die Reparatur von Zellen überwachen, die sich mit beschädigtem genetischem Material unkontrolliert replizieren und schließlich zu Krebswachstum führen können, wenn sie nicht in Schach gehalten werden. Mutationen in diesen Genen werden bei mehr als der Hälfte der menschlichen Krebserkrankungen beobachtet.
Molekulare onkolytische Therapien
Immuntherapie
Die Immungentherapie ist ein gezielter Ansatz zur Krebstherapie, bei dem tatsächliche Immunzellen des Patienten und deren Gene manipuliert werden, um eine Antitumorantwort zu erzeugen. Das körpereigene Immunsystem wird verwendet, um die Tumorzellen anzugreifen, daher kann das Immunsystem die spezifischen Krebszellen bei Bedarf in Zukunft auf natürliche Weise wieder angreifen. Es gibt viele Arten von Immuntherapien , einschließlich Knochenmarktransplantationen , Antikörpertherapien und verschiedene Manipulationen von Wirtsimmunzellen, um Krebszellen anzugreifen und abzutöten. Zelluläre Rezeptoren , Antigene und Cofaktor- Moleküle sind einige dieser zellulären Manipulationen, um auf Krebszellen abzuzielen.
Chimäre Antigenrezeptor-T-Zelle
Die chimäre Antigenrezeptor-T-Zell- Immuntherapie (CAR-T), möglicherweise kombiniert mit Zytokinen und Checkpoint-Inhibitoren , ist eine regelmäßig angewendete Form der Immungentherapie. CAR-T beinhaltet die Manipulation der natürlichen T-Zellen eines Patienten , um einen chimären Antigenrezeptor zu exprimieren. Dieser Rezeptor, der sich jetzt auf Millionen der T-Zellen des Patienten befindet, erkennt Krebszellen, die spezifische Antigene exprimieren . Normalerweise ist der T-Zell-Antigenrezeptor inaktiv, aber wenn der Rezeptor ein bestimmtes Krebsantigen erkennt, ändert sich die physikalische Struktur der T-Zelle, um die Krebszelle zu zerstören. Dies ist eine Methode der Krebsbehandlung, die auf zellulärer und molekularer Ebene wirkt.
Kombination von CAR-T mit Checkpoint-Inhibitoren, Zytokinen
Es wurde festgestellt, dass einige regulatorische Proteine , insbesondere Immun- Checkpoint-Inhibitoren , die Fähigkeit von T-Zellen, sich im Körper zu vermehren, reduzieren. Um die Wirksamkeit der CAR-T-Gentherapie zu optimieren, können diese Checkpoint-Inhibitoren blockiert werden, um eine robuste Anti-Tumor-Immunantwort zu stimulieren, die von den CAR-T-Zellen angeführt wird. Es gibt verschiedene bekannte inhibitorische Rezeptoren auf der CAR-T-Zelle; Durch Manipulation dieser Rezeptoren und der sie bindenden Moleküle kann die Expression der CAR-T-Zelle verstärkt werden.
CAR-T-Zellen können auch mit Zytokinen kombiniert werden , um die Wirksamkeit der Immuntherapiemethode zu verbessern. Zytokine sind Botenstoffe, die auf sich selbst, benachbarte Zellen oder entfernte Zellen wirken können. Die Signalwege dieser Zytokine können verwendet werden, um die Antitumoreigenschaften von CAR-T zu verbessern. Zum Beispiel Interleukin 2 (IL2) ist ein Zytokin , das als wirkt Wachstumsfaktor für verschiedene Zellen des Immunsystems, einschließlich T - Zellen. In Bezug auf die Gentherapie kann IL2 verwendet werden, um die Replikation und Verteilung von CAR-T-Zellen im ganzen Körper zu erhöhen.
Probleme mit der CAR-T-Therapie
Bei diesem gentherapeutischen Ansatz besteht Verbesserungspotenzial. Erstens können die auf den Krebszellen exprimierten interessierenden Antigene manchmal auch auf normalen Körperzellen exprimiert werden. Dies bedeutet, dass die T-Zellen des Körpers ihre eigenen gesunden Zellen anstelle der Krebszellen angreifen, wenn dem Antigen nur die Krebszelle spezifisch ist. Eine mögliche Lösung für dieses Problem besteht darin, die CAR-T-Zellen mit zwei verschiedenen Antigenrezeptoren noch spezifischer zu machen. Das zweite Problem bei der CAR-T-Immuntherapie ist, dass sie ein Zytokin-Freisetzungssyndrom verursachen kann. Dabei wird ein Überschuss an entzündungsfördernden Faktoren vom Immunsystem ausgeschüttet und kann für den Patienten unangenehme Nebenwirkungen wie Übelkeit und hohes Fieber verursachen .
Gentherapie
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Gentherapie als gezielter Weg zur Behandlung von Krebs herauskristallisiert. Die Gentherapie fügt erkrankten Zellen fremde genetische Sequenzen ein, um die Expression dieser Krebszellen zu verändern, die mit stark geschädigten Genomen funktionieren. Krebszellen verhalten sich nicht wie normale Zellen, daher sind die Methoden, den Körper von diesen Zellen zu befreien, komplizierter. Die Manipulation von Signalwegen, die von bestimmten Genen und ihren Regulatoren gesteuert werden, ist ein großer Zweig der Krebsforschung.