Evolution und Krebs: Ein mathematisch-biologischer Ansatz

[lirix]

Eine Themenserie im Biology Direct-Journal beschäftigt sich mit der Frage, in welchem evolutionären Zusammenhang Krebs steht. Krebsforscher und Mathematiker waren dazu aufgerufen, ihre Arbeiten an das Journal einzusenden. In einem anderen Forum bin ich auf folgenden interessanten Artikel aufmerksam gemacht worden, der die Einreichungen zusammenfasst. Ich zitiere ein paar Ausschnitte.

Evolution and cancer: a mathematical biology approach

The subsequent contribution by Thalhauser et al. (3) shifts emphasis to selection in spatial stochastic models of cancer. The thesis is that migration is a key modulator of fitness. To study the selection
dynamics in a heterogeneous spatial colony of cells, they use two spatial generalizations of the Moran process, which include cell divisions, death and migration. They find that repeated instances of large scale cell-death, such as might arise during therapeutic intervention or host response, strongly select for the migratory phenotype. The models help to explain how chemotherapy may provide a selection mechanism for highly invasive phenotypes.

Hier geht es um eine These, die die Migration (Abwanderung, Streuung) von (Krebs-)Zellen als Schlüsselmechanismus zur Anpassung (und somit zum Überleben?) ansieht. Offensichtlich führt laut der Studie ein wiederholtes, großangelegtes Absterben von Krebszellen, wie bei vielen Therapien der Fall, zu einer Selektion von eher migrierenden (Krebs-)Zellen. Dieses Modell hilft zu erklären, wie Chemotherapien zu einem Selektionsmechanismus für hochinvasive Krebszellen führen können (invasiv = in das umgebende Gewebe hineinwuchernd).

This section contains works involved with evolutionary forces in later stages of cancer natural course.
Smallbone et al. (4) study how episodic, transient systemic acidosis delays evolution of the malignant phenotype. The transition from premalignant to invasive tumour growth is a prolonged multistep process governed by phenotypic adaptation to changing microenvironmental selection pressures. Model simulations demonstrate that repeated episodes of transient systemic acidosis will interrupt critical evolutionary steps in the later stages of carcinogenesis resulting in substantial delay in the evolution to
the invasive phenotype. The results suggest transient systemic acidosis may mediate the observed reduction in cancer risk associated with increased physical activity.

In einer weiteren Zusammenfassung geht es um evolutionäre Einwirkungen in späteren Stadien, die den natürlichen Ablauf von Krebs beeinflussen. Offensichtlich führt demnach eine episodische, vorübergehende systemische Azidose (Übersäureung des Körpers, z.B. durch sportliche Betätigung) zu einer beträchtlichen Verzögerung der Entwicklung maligner Erscheinungsformen.

Hier der komplette Artikel als PDF.

Sollten mir bei meiner Zusammenfassung/Übersetzung Fehler unterlaufen sein, lasse ich mich gern korrigieren.