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Wie wählt man eine Chemotherapie für einen Patienten aus? Was ist die beste Kombination von Medikamenten, um Krebs zu heilen? Dies wird als “kalkulierte Behandlung” bezeichnet. Es ist die Auswahl der Chemotherapie-Krebsbehandlung für die Ära der Präzisionsmedizin. Führender Experte für Krebsgenetik diskutiert personalisierte medizinische Methoden zur Behandlung von Krebs. Dr. C. Richard Boland, MD, ärztliche Zweitmeinung Darmkrebs. Das haben die Mathematiker also gemeinsam mit Biologen gemacht: Die Biologen haben den proliferativen Anteil eines Tumors ermittelt. Und es sind ungefähr 13%. Wenn Sie also heute 100 Zellen haben, haben Sie in 24 Stunden möglicherweise 113 Zellen. Aber die Replikation von Krebszellen ist schlampig, sie haben oft eine gewisse genetische Instabilität. Ein Teil der Krebszellen überlebt also nicht. Außerdem gibt es typischerweise eine Immunantwort, die versucht, Krebszellen abzutöten. Tumor hat also auch eine Todesrate. Der Unterschied zwischen der Proliferationsrate des Tumors und seiner Todesrate ist der Grund für das Krebswachstum. Aber diese beiden Zahlen liegen ziemlich nahe beieinander. Eine typische Proliferationsrate von Krebstumoren betrug 13%, aber die Tumorsterblichkeitsrate betrug 11%. Es gibt also nur einen Unterschied von 2% zwischen Proliferationsrate und Wachstumsrate. Aber ein Unterschied von 2% im Laufe der Zeit lässt Krebs wachsen. Wenn Sie also Krebs mit Chemotherapie-Medikamenten behandeln, verringern Sie entweder die Proliferationsrate des Tumors oder Sie erhöhen die Sterberate des Tumors. Wenn sich diese beiden Zahlen kreuzen und die Todesrate des Tumors höher ist als die Wachstumsrate des Tumors, schrumpft der Tumor und geht zurück. Also haben sie das Tumorwachstum mathematisch modelliert. Sie können alle Variablen nehmen, die die Biologen den Mathematikern geben können. Variablen sind: Tumorwachstumsrate, Tumorsterblichkeitsrate, Tumormutationsrate und die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Mutation dazu führt, dass der Tumor eine Chemotherapieresistenz entwickelt. Und auch, welche Auswirkungen die Chemotherapie hatte. Die meisten Chemotherapie-Medikamente werden den Patienten normalerweise nacheinander verabreicht. Dr. C. Richard Boland, MD, ärztliche Zweitmeinung Darmkrebs. Aber wenn Sie gleichzeitig Chemotherapie-Medikamente verabreichten – [Wissenschaftler konnten die Wachstumsrate des Tumors, seine Todesrate und die Mutationsrate modellieren], reichten theoretisch nur zwei Medikamente aus, um ein Wiederauftreten des Tumors zu verhindern. Dies galt so lange, wie es keine einzige Mutation in einer Krebszelle gab, die gleichzeitig eine Resistenz gegen diese beiden Chemotherapie-Medikamente bewirken würde. Das bedeuten diese Ergebnisse. Ärzte und Biologen können Mathematikern echte Zahlen über die Wachstumsraten von Krebstumoren und resistente Mutationen geben. Und mathematische Modellierung kann hoffentlich die am wenigsten toxische Kombination von Chemotherapeutika ergeben, die ausreicht, um ein Wiederauftreten des Krebses zu verhindern. Damit der Tumor nicht aufgrund einer Mutation, die eine Resistenz gegen die Krebs-Chemotherapie bewirkt, „molekular entkommen“ kann. Wenn wir uns weiterentwickeln, wird es nicht nur eine empirische Krebstherapie sein. Wir werden in der Lage sein, mathematische Berechnungen zu verwenden, um unsere Therapie präziser, sicherer und effektiver zu machen. Dies ist also eine sehr neuartige und aufregende Idee – von sequentiellen Therapielinien zu einer kalkulierten Strategie der Auswahl simultaner Chemotherapieregime überzugehen. Natürlich müssen wir die potenzielle Toxizität im Auge behalten. Dr. Anton Titov, MD, ärztliche Zweitmeinung Darmkrebs. Aber es ist eine sehr spannende Forschungsrichtung! – Ich stimme zu!