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工程细胞进化可提供降低化疗耐药性的途径

治疗癌症患者时的一个重要问题仍然是耐药性,这常常导致化疗治疗最终失败。近年来科学家们假设细胞细胞的差异,也称细胞异质性,助长了耐药性的出现。以前的研究表明,这些影响取决于药物水平。迄今为止,该理论尚未经过实验测试。现在,在Nature Communications上发表的一项新研究已经对这一理论进行了测试,并得出了可能为减少化疗耐药性提供途径的研究结果。

工程细胞进化可提供降低化疗耐药性的途径

在以不同的药物浓度进化这些细胞后,我们观察到异质性确实有助于高药物浓度下耐药性的演变,然而,异质性阻碍了低药物水平下的耐药性。由GáborBalázsi博士领导,该研究小组是石溪大学Laufer中心和生物医学工程系的Henry Laufer副教授,该研究小组设计了哺乳动物细胞系,以测试化疗药物耐药性在细胞 - 细胞差异的背景下如何演变。研究人员开发了一个两个相同细胞系的模型系统,除了合成基因电路导致其中一个细胞系具有更高的异质性。这使得Balázsi及其同事能够模拟实验室中耐药性的演变。

GáborBalázsi,博士,Henry Laufer石溪大学Laufer中心和生物医学工程系副教授

研究人员还发现了处于休眠状态的细胞,这些细胞既不会生长也不会死亡(称为“持久性”细胞),这对于高药物水平的耐药性进化似乎是必要的。

他们的研究结果表明,通过将目前的化疗方法与改变肿瘤异质性的未来方法相结合,或通过靶向持续细胞,临床医生可以通过最小化耐药性来提高治疗效率。

“随着我们进一步推进这项研究,我们可能能够在实验室中发展患者的肿瘤细胞,作为筛选和优化治疗的有效方法,”Balázsi项目表示。

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