Laut dem Buch „Primer of The Molecular Biology of Cancer“ von Vincent, Theodore und Ateven verändert sich die Tumorzelle abhängig von ihrer Umgebung.
führte eine genomweite Analyse an drei Tumorproben durch: dem primären Brusttumor einer Patientin; ihr metastasierender Hirntumor, der sich trotz Therapie gebildet hat; und ein Xenotransplantat-Tumor in einer Maus, der aus dem Brusttumor des Patienten stammt. Sie stellen fest, dass sich der Primärtumor von den metastatischen und Fremdtransplantattumoren hauptsächlich in der Prävalenz genomischer Mutationen unterscheidet
Warum verändert sich die Tumorzelle an verschiedenen Stellen?
Warum verändern sich plötzlich die Brusttumorzellen auf dem Xenograft-Tumor und warum sind die Metastasen im Gehirn jetzt anders als dort, wo sie hergekommen sind?
Wie kommt diese Änderung zustande? in der DNA oder microRNA oder etwas anderem?
Tumorzellen können sehr instabile Genome haben, wie ein Großteil der Fehlerreparaturmaschineriebeschädigt ist oder fehlt. Da sich die Zellen schnell teilen und die DNA bei jeder Zellteilung dupliziert wird, sammeln sich immer mehr Mutationen an, wenn der Tumor wächst und metastasiert. Genau wie in der gesamten Evolution werden Mutationen, die entweder neutral sind oder der Zelle helfen, in ihrer Umgebung besser zu überleben, beibehalten, während Zellen, die schädliche Mutationen entwickeln (vielleicht die Zelle vollständig töten, sie für das Immunsystem sichtbarer machen oder einfach geben Wachstumsnachteil gegenüber benachbarten Zellen) sterben entweder aus oder werden von anderen Zellen in der Unterzahl. Aus diesem Grund können Tumore im Laufe der Zeit resistent gegen Therapien werden, die darauf abzielen, sie zu töten, da ihre Zellen Mutationen ansammeln, die ihnen helfen, sich der Behandlung zu entziehen und weiter zu wachsen. Es kann ein Nachteil sein, dass die Zellen möglicherweise langsamer wachsen als die ursprünglichen, aber da die ursprünglichen durch die Behandlung getötet wurden, überleben die resistenten. Das bedeutet also, dass ein Tumor selten homogen ist und alle Zellen genau das gleiche Genom haben.Die Tiefensequenzierung mit Methoden der nächsten Generation wird verwendet, um Informationen über all die verschiedenen Mutationen in einem Tumor zu sammeln, was Ärzten helfen kann, herauszufinden, welche Mutationen am häufigsten vorkommen, und eine patientenspezifische Kombinationstherapie zu verschreiben , die alle verschiedenen Zellpopulationen auf einmal töten kann.
Warum unterscheiden sich also metastasierende und xenotransplantierte Tumore von den Eltern? Metastasen können aus einzelnen Zellen oder sehr kleinen Zellklumpen entstehen, und Xenotransplantate werden im Allgemeinen mit sehr kleinen Tumorstücken hergestellt, sodass beide mit einem anderen Satz von Mutationen beginnen können als im ursprünglichen Tumor üblich. Wenn sie wachsen und sich teilen, wie oben beschrieben, werden sie sich von ihren Eltern unterscheiden. Die Umgebung beeinflusst dies definitiv: die vorhandene Sauerstoffmenge, der Grad der Vaskularisierung und Blutversorgung, die Anzahl und Art der vorhandenen Immunzellen usw. Mit all diesen und mehr Faktoren entwickelt sich eine Metastase oder ein Xenotransplantat anders als ihre Eltern.