الاسم: منال ثائر محمد سالم

الأستاذ المشرف: د. مروان أبوحلاوة

تؤثر العديد من العمليات الفسيولوجية المختلفة على نمو الآفات الخبيثة واستجابتها للعلاج. هذه العمليات غير متجانسة مكانيًا ووراثيًا. إن التطور الديناميكي في الوقت المناسب، تسيطر عليه العديد من العمليات الفسيولوجية الأخرى، العشوائية والتي لا يمكن التنبؤ بها.

الهدف من هذه الورقة

إظهار أن كل هذه الخصائص لعلم وظائف الأعضاء السرطانية، يمكن علاجها بطريقة موحدة وصارمة رياضيًا، عبر نظرية العمليات العشوائية. عن طريق تعاملنا مع كل عملية فسيولوجية كدالة عشوائية للموضع والوقت داخل الورم، وتحديد إحصائيات مشتركة من هذه الوظائف عبر وظيفة مميزة لا نهائية الأبعاد. يتم توضيح النظرية من خلال تحليل عدة نماذج من إيصال الدواء واستجابة الورم للعلاج.
لتطبيق المنهجية على علاج السرطان بدقة، فإننا نستخدم تقدير الاحتمالية القصوى مع بيانات التصوير المقطعي بالانبعاثات المنبعثة (ECT) لتقدير المعلومات الفسيولوجية المجهولة الخاصة بكل مريض، مما يوضح في النهاية كيفية التنبؤ باحتمالية السيطرة على الورم لمريض فردي يخضع لعملية علاجية مقترحة. وفي ورقة بحثية عام 2000، حدد هانان ووينبرج السمات الست المميزة لمعظم أنواع السرطان إن لم يكن جميعها.[1]

السمات الست المميزة لمعظم أنواع السرطان

1. يجب أن تكون الأورام الخبيثة قادرة على التكاثر دون وجود عوامل نمو خارجية.
2. التهرب من مثبطات النمو.
3. مقاومة موت الخلايا.
4. تكرار إلى أجل غير مسمى.
5. إنتاج أوعية دموية جديدة، وتفعيل الغزو.
6. إعادة برجمة استقلاب الطاقة، والتهرب من تدمير الجهاز المناعي.
ولاحظا الدور الحاسم الذي تلعبه البيئة الدقيقة للورم

1- The hallmarks of cancer

يرتبط كل من هذه الصفات بمجموعة معقدة من العمليات الفسيولوجية الخاضعة للتنظيم الجيني [2] .على سبيل المثال، حالة الأكسجين (oxygen) داخل الورم، هي عامل حاسم في تطور وعلاج السرطان.
في الأورام، ينظم البروتين HIF-1-alpha (عامل تحفيز نقص الأكسجين 1-Alpha) عملية الايض، و يعزز تكوين الأوعية الدموية استجابة لنقص الأكسجة.
نقص الأكسجة نفسه من ناحية أخرى، يؤدي إلى الغزو ومقاومة الإشعاع أو العلاج الكيميائي.
يمكن قياس مستوى الأكسجين في الورم من خلال الضغط الجزئي (PO2)، أو تشبع الأكسجين (SaO2 نسبة الهيموجلوبين الكلي المؤكسد).

2- Cancer genes and the pathway they control

في العلاج الكيميائي، يعتبر التوزيع المكاني والزمني للعقار، واستجابة الورم للعقار، من العمليات الفسيولوجية الهامة. يمكن تعريف الاستجابة من خلال التغير في الانقسام (الانقسام الخلوي)، وموت الخلايا المبرمج بعد العلاج. في الأنسجة الطبيعية، تكون هاتان العمليتان متوازنتين عن قرب، لكن السرطان يتميز بزيادة معدل الانقسام، أو انخفاض معدل موت الخلايا المبرمج.
بالمقابل، الأدوية المضادة للسرطان يمكن أن تمنع الانقسام أو تحفز موت الخلايا المبرمج.
كما أن المتفق عليه عمومًا في الأدبيات أن عدم التجانس المكاني والوراثي لهذه العمليات الفسيولوجية يلعب دورًا حاسمًا في بدء سمات هانان – ووينبرج وتحديد حجمها [3][4]. ولكن كان هناك جهد أقل نحو تحديد عدم التجانس الفسيولوجي بدقة المصطلحات الرياضية أو وصف التفاعلات المختلفة غير المتجانسة.
الهدف الأول من هذه الورقة هو تقديم إطار لسد هذه الفجوة.

3- The causes and consequences of genetic heterogeneity in cancer evolution
4- Cancer heterogeneity: implications for targeted therapeutics.

المراجع

1. Hanahan D, Weinberg RA. The hallmarks of cancer. Cell. 2000;100(1):57–70. doi: 10.1016/S0092-8674(00)81683-9 [PubMed] [Google Scholar]

2. Hanahan D, Weinberg RA. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 2011;144(5):646–674. doi: 10.1016/j.cell.2011.02.013 [PubMed] [Google Scholar]

3. Vogelstein B, Kinzler KW. Cancer genes and the pathways they control. Nat Med. 2004;10(8):789 doi: 10.1038/nm1087 [PubMed] [Google Scholar]

4. Burrell RA, McGranahan N, Bartek J, Swanton C. The causes and consequences of genetic heterogeneity in cancer evolution. Nature. 2013;501(7467):338–345. doi: 10.1038/nature12625 [PubMed] [Google Scholar]

5. Marusyk A, Almendro V, Polyak K. Intra-tumour heterogeneity: a looking glass for cancer? Nat Rev Cancer. 2012;12(5):323–334. doi: 10.1038/nrc3261 [PubMed] [Google Scholar]