
去年12月,Luisa Bozano的狗爱因斯坦被诊断出患有脑癌。大肿瘤占据了8岁拳击手的大部分左脑叶。几乎没有选择,所有者进行了手术定居,以消除尽可能多的肿瘤,以及一半的爱因斯坦头骨,并用基于聚合物的水泥代替了肿瘤。
肿瘤回来时,一切进展顺利。
现在,它有触角,就像章鱼通过重要器官的神经细胞编织手臂。唯一可能阻止肿瘤进展的治疗选择是一种实验疗法,涉及将病毒注入狗的大脑。从理论上讲,该病毒将仅感染快速分散的癌细胞,后来,将进行抗病毒治疗,以杀死该病毒与受感染的肿瘤细胞一起杀死病毒。
科学家计划有一天在人类中使用这种疗法。但是爱因斯坦将成为第一个测试它的人。
博扎诺说:“他很糟糕,这是他唯一的投篮。”
爱因斯坦是每年美国被诊断出患有癌症的约600万只狗之一。从这个大型群体中,一个新的研究领域正在增长,被称为比较肿瘤学,该研究使用伴侣动物(主要是狗)作为人类癌症的模型。像爱因斯坦(Einstein's)这样的病例为科学家提供了一个独特的机会,可以对自然产生的肿瘤进行新的癌症疗法,而不是在实验室动物中诱导的人造肿瘤。研究人员希望源于这些疗法的知识可以帮助人们及其毛茸茸的朋友。
最近的进步
这不是第一次将狗用作癌症研究的模型。它们是1960年代和70年代人类骨髓移植方法的豚鼠,以及1980年代和90年代的骨癌的肢体分配程序。
但是近年来,科学家意识到宠物有巨大的潜力可以帮助我们对抗癌症,在2003年,国家癌症研究所(NCI)建立了比较肿瘤学计划。该计划旨在使用宠物了解有关癌症生物学的更多信息,并帮助测试和完善新型疗法,以转化为人类癌症患者。
兽医肿瘤学家和NCI研究员梅利莎·保罗尼(Melissa Paoloni)博士说:“在20或30年的时间里,我们能够说,这种比较方法为科学领域做出了宝贵的贡献,尤其是尤其是理解和治疗癌症领域。” “但是,在过去的四到五年中,进步要高得多。”
2005年,犬基因组的完整测序进一步提高了该领域,因为科学家现在可以研究狗癌的遗传学并将这些知识应用于人类癌症。
为什么要菲多?
为什么要使用宠物?首先,伴侣动物中的癌症像人类的癌症一样自发地出现。
Paoloni说:“我们的宠物动物中的癌症疾病比我们在实验室中复制的疾病要复杂得多。” “人类患者的所有癌症问题都反映在我们的宠物种群中。”
Paoloni说,像人类癌一样,宠物癌可以对化学疗法具有抵抗力,可以在治疗后重新发生,并且可以转移或扩散到人体的其他区域,这可能是“对于所有癌症患者的最终诊断,无论他们是否患有皮毛,
另一个很大的优势是,科学家可以在癌症进展的早期对宠物的新疗法进行评估,而在人们的情况下,当癌症明显升级时,他们可能必须将新疗法用作最后的手段。
密歇根州立大学兽医学院比较肿瘤学中心主任芭芭拉·基奇尔(Barbara Kitchell)博士说:“我们可能是劣势的治疗策略,这些策略可能会通过选择[人类]患者的最差人群进行测试来在预期环境中起作用。”但是,在宠物中,科学家可以立即使用实验治疗,因为没有针对动物癌的设定的护理标准,并且他们能够更好地了解如果肿瘤及早治疗,结果可能是什么。
人类及其宠物通常也有类似的环境。这意味着狗与所有者接触到一些引起癌症的药物,并可能从这些环境因素中产生类似的癌症。
由于狗通常的寿命比人的寿命短,因此它们的癌症的进展比人类的癌症更快,从而使科学家可以在较短的时间范围内看到疾病的结果。基奇尔说:“如果您接受了治疗,并且正在等待看到一个人的五年或10年的生存后续行动,那么该时间表确实在狗中被压缩了。”
癌症的“不同频谱”
Kitchell说,当狗和人患有相同类型的癌症时,疾病的生物学可能非常相似。但是,不同癌症类型的频率在物种之间有所不同。她说:“ [狗]有不同的疾病。”在狗中很少见到一些常见的人,例如乳腺癌和前列腺癌,因为它们被散布和绝育,因此很少见到狗。另外,狗不会经常患肺癌,因为它们不吸烟。他们的高纤维饮食可以预防结肠癌。
但是,即使癌症不一样,狗的癌症研究仍然可以为人类的癌症研究提供信息。这是因为在分子水平上,两种不同的癌症可能非常相似 - 例如,导致狗皮肤癌的细胞过程可能类似于导致女性乳腺癌的过程。科学家可以利用这种相似性来使用狗模型来开发针对该细胞途径的人类治疗。
此外,在狗中,一些罕见的癌症,即人们所谓的“孤儿疾病”。例如,狗,尤其是大品种,比人类患骨癌的可能性更大,这种疾病主要影响儿童。
科学家可以利用这些罕见癌症的高率,并使用狗来研究“孤儿疾病”,比在人类中可能能够更大的规模。 Kitchell说:“很难将足够的人聚集在一起来建模[一种罕见的癌症],但是我们可以很容易地在狗中做到这一点。”
指导药物开发
研究人员和制药公司已经能够使用狗模型来帮助他们设计人类的临床试验并开发新的癌症药物。例如,从2003年到2006年,纽约纪念斯隆 - 凯特林癌症中心的菲尔·伯格曼(Phil Bergman)博士使用狗开发了一种疫苗黑色素瘤或皮肤罐头。该疫苗在2007年被批准用于狗,但研究结果已帮助正在为人类使用类似疫苗的科学家。
Paoloni说:“在宠物犬试验中产生的数据可用于指导人类临床试验的设计。”她说,这些试验可以帮助科学家学习如何在最佳时间表上使用新药,了解要目标的药物水平,并检查可能与疗法有关的不良事件或毒性。
测试狗和其他宠物的新疗法的确有一个不足的一面。疗法可能是针对动物工作的量身定制的,以至于它们不会翻译过各种物种。此外,制药公司担心在狗中可能完全安全地使用的药物可能会产生不良的副作用。
她说:“如果他们在狗试验中遇到副作用,这使公司正在测试FDA批准的铅大院,现在他们必须解释狗为什么会有这种毒性,但是人们永远不会遇到同样的事情。”
即便如此,制药公司还是欢迎有机会建立新的模型,这些新模式可能会在非常昂贵且通常不成功的药物开发过程中有助于他们。 Paoloni说,一种新的肿瘤药的发展费用约为10亿美元,只有大约5%的肿瘤药物进入市场。
她说:“这一过程中的流失和损失以及损失的费用确实使药物开发界对寻找新模型的兴趣更加感兴趣。”
个性化医学
将来,医生希望能够针对个体的肿瘤调整癌症疗法。这种疗法称为“个性化医学”,涉及采集肿瘤样本,分析其遗传学,并提出旨在治疗特定癌症的处方。
但是,在个性化医学时代到来之前,Paolini说,比较肿瘤学是科学家真正研究这种类型的个性化疗法的最佳模型。
她说:“我认为,个性化医学策略的发展是我们将在未来几年中看到的比较方法中最独特,最有趣的贡献之一。”
对于像Bozano这样的狗主人,参加新的疗法的临床试验提供了最终的机会,可以采取行动,使她的狗活着。她说:“那是我们最后的希望,最后一件事。”
根据Paoloni的经验,业主希望将宠物纳入这些临床试验,不仅是为了帮助其他动物,而且还可以帮助人们。 “知道通过比较方法使用的研究也将被用来帮助人类患者,我认为这是客户拥有的宠物社区的非常宝贵的教学点和动力。”保罗说
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