Gli scienziati sviluppano il nuovo modello matematico per capire meglio CML

Medici possono ora capire la migliore leucemia mieloide cronica (CML), includente come risponde alla terapia, grazie ad un nuovo modello matematico per la malattia, sviluppato dagli scienziati nel Portogallo, nel Belgio e negli Stati Uniti. Il lavoro, essere pubblicato nell'edizione di giugno del giornale Haematologica, egualmente rivela che le terapie correnti - che non sono credute per fare maturare CML - con il giusto protocollo possono realmente liberarsi della malattia e fornisce le linee guida su come fare quello. CML sebbene raro, a causa di efficaci terapie d'estensione, ora sia una delle leucemie più comuni nel mondo

CML è un cancro delle cellule staminali di sangue nel midollo osseo che (BM) quello piombo all'aumento anormale dei granulociti (un tipo di globuli bianchi che proviene da queste cellule staminali) che disturbano la risposta immunitaria del patient. Le cellule staminali mutate hanno un'anomalia del cromosoma che forma un nuovo gene chiamato BCR-ABL che poi è passato ai granulociti ed ai loro progenitori (celle intermedie dello stato di maturazione fra le cellule staminali ed i granulociti) che si sviluppano dalle cellule staminali commoventi. E mentre BCR-ABL sembra non fare differenza alle cellule staminali leucemiche (LSC), i progenitori commoventi si moltiplicano senza controllo come risultato di capacità di BCR-ABL di attivare molte molecole collegate a divisione cellulare. E mentre le celle si dividono normalmente per formare le cellule figlie che si differenziano (maturate) ai ruoli specifici nell'organismo, celle positive di BCRL-ABL, invece, sia molto più probabile continuare a dividersi.

Imatinib è un farmaco recente e molto efficace contro CML che agisce bloccando BCR-ABL, fermando la divisione leucemica delle cellule e spingendoli nel maturating. Ciò libera lo spazio del BM necessario affinchè il sistema immunitario restante sviluppi correttamente contribuire a riparare la salubrità paziente (pazienti sono immuno-compromessi quando la malattia è in piena fioritura). Ma perché la droga non elimina il LSC, da cui i nuovi granulociti e progenitori leucemici possono ancora svilupparsi, è veduto come soltanto palliativo - la vita dei pazienti di prolungamento molto efficaci ma non farli maturare.

Ciò è dove il byTom Lenaerts del lavoro recente all'università libera di Bruxelles, di Jorge M. Pacheco all'università di Minho, di Portogallo, di Arne Traulsen dal Max Planck Institute per biologia evolutiva, di Germania e di David Dingli all'istituto universitario della clinica di Mayo di medicina in U.S.A. entra. Sostengono che tutti gli studi di CML finora hanno trascurato l'effetto dei fattori casuali, che saranno ampliati (e così impossible trascurare) in popolazioni piccole quanto quelle delle cellule staminali. Poi sviluppano un nuovo modello elaborato dal calcolatore che considera questi trattamenti e simulano l'evoluzione di CML in milioni di pazienti virtuali con sorprendente i risultati.

Infatti, il loro nuovo modello predice che 5 anni dopo che la prima cellula staminale leucemica compare intorno 84% dei pazienti dovrebbe perderli già, suggerendo che CML sia guidato, non da LSC, ma dai progenitori. Inoltre, dopo soltanto 1 anno circa 50% dei pazienti sono preveduti essere senza LSC.

 Ma come può CML essere diagnosticato se non ci sono LSC?

 La ragione - conciliarsi ai ricercatori si trova nel fatto che non solo le celle acerbe leucemiche tendono a moltiplicarsi molto lentamente, ma anche - a causa “dell'effetto di BCR-ABL„ - ottengono “hanno attaccato„ la divisione in ogni fase di maturazione (dalle cellule staminali ai granulociti maturi c'proviene circa 32" fa un passo„). Così richiede molto tempo prima che i granulociti maturi siano scaricati nella circolazione sanguigna in cui la diagnosi accade (solitamente per caso poiché la malattia è in gran parte asintomatica). Ciò spiega non solo perché i progenitori di CML persistono per anni in assenza di LSC, ma anche perché la malattia è così lenta svilupparsi (così il nome “cronico„).

Una previsione da questa sarebbe che le celle del progenitore nel sangue dei pazienti imatinib-trattati avrebbero diviso molto di meno che quelli dei pazienti non trattati (poiché il imatinib li spinge in una differenziazione più rapida). Ed infatti, i telomeres - una struttura cromosomica che diminuisce mentre le celle si dividono - sono molto più lunghi in pazienti curati che supportano la validità della teoria.

Il punto seguente - ora che i progenitori sembrano essere alla memoria di CML (e della sua maturazione) - era di capire meglio la loro espansione così per migliorare il controllo.

La risposta a Lenaerts ed ai colleghi ha risieduto nella forma fisica delle popolazioni differenti (la loro capacità di produrre i discendenti - più riproducono, più alta la forma fisica), poiché il risultato di CML dipenderà da quale popolazione - leucemici, i progenitori leucemici o normali imatinib-trattati - fuori fanno concorrenza le altre.

Gli studi precedenti hanno indicato che i progenitori leucemici hanno avuti più alta forma fisica che i progenitori normali (che acconsentono con il fatto che dividono così tanto quel materiale di riempimento il BM), mentre i progenitori leucemici imatinib-trattati hanno avuti la forma fisica più bassa di tutti. Ciò significa che i progenitori normali fuori faranno concorrenza leucemico-hanno trattato quelli e possono anche eliminarli se gli inibitori di BRC-ABL - come imatinib - si arrendono abbastanza quantità e per abbastanza a lungo.

Facendo uso di questi informazioni Lenaerts e dei colleghi potevano calcolare quello circa che 3,5 anni di trattamento dovrebbero essere abbastanza per liberarsi di tutte le tracce molecolari di BCR-ABL (leggermente più lungamente in pazienti ancora con LSC ai tempi del trattamento ma, anche in quelli, 80% dovrebbe non avere tracce dopo 6 anni). Di nuovo e determinante per la validità della ricerca, queste previsioni sono d'accordo con che cosa è stato veduto sui pazienti nell'ambito del trattamento del imatinib.

In conclusione, il lavoro di Lenaerts 'indica che lo sviluppo di CML (sua risposta compresa alla terapia) dipende principalmente delle celle dei progenitori e che queste sono le celle da mirare a. E che il tasto ad una maturazione risiede in droghe, come imatinib, che gestiscono la loro espansione (progenitori normali d'aiuto per oltrepassarli e, finalmente, per sradicare). Egualmente suggeriscono come migliorare le probabilità di una maturazione: il imatinib dovrebbe cominciare prima possibile, è dato per più lungamente di che cosa è usato ora e forse alle dosi elevate poiché la droga è tollerata bene e le quantità correnti pregiudicano apparentemente soltanto 5% di tutte le celle leucemiche. Una conclusione cruciale dal nuovo studio è il fatto che i trattamenti correnti hanno il potenziale di fare maturare la malattia

La ricerca può anche spiegare perché le droghe che sopprimono la divisione cellulare non sono CML di trattamento efficienti, poichè non possono discriminare fra le celle leucemiche e non leucemiche.

Un fisico e un medico rispettivamente, Jorge Pacheco e David Dingli hanno lavorato insieme parecchie volte prima che - lo studio in questo articolo è appena l'ultimo esempio - provando a disfare le difficoltà dietro i sistemi biologici, specialmente cancro, facendo uso dell'modelli matematici, con i risultati notevoli ed i suggerimenti ancor più interessanti per cambiare il nostro approccio alla malattia ed ai sui trattamenti. Credono che quello più di tutte le cellule tumorali (che tende a portare gli effetti collaterali oltre ad essere molte volte un l'abilità impossible garantire) un migliore approccio è di aiutare le celle in buona salute a outcompete e sradicare. Questo approccio, dopo tutto, ha cellule tumorali buone di servire, che sono conosciute per moltiplicare più e morire celle meno del normale (entrambe queste che caratteristiche sono l'marchio di garanzia di cancro) che oltrepassano le celle in buona salute finché non ci siano spazio o risorse affinchè i tessuti normali sopravvivano a.  È questo approccio integrato molto differente alla malattia (ed al suo successo che risponde alle domande difficili) che rende questo il loro lavoro così interessante.