9 augustus 2018
Klinische toepassing van aanpasbare behandelplannen verbetert de strategie van artsen en bevordert de zorgstandaard voor kankerpatiënten

Betere behandelresultaten kankerpatiënten dankzij evolutionaire speltheorie

Evolutionaire speltheorie kan worden ingezet om de behandelresultaten van patiënten met uitgezaaide kanker te verbeteren, aldus een nieuw onderzoek in de laatste uitgave van JAMA Oncology. 

Verbeteren van patiëntresultaten

“Door herhaaldelijk dezelfde strategie te spelen, verhogen huidige behandelingen voor uitgezaaide kanker sterk de snelheid waarmee kankercellen effectieve tegenmaatregelen kunnen evolueren. Normaliter wordt de behandeling alleen veranderd wanneer de tumor groeit. Het klinkt ironisch, maar door deze strategie te gebruiken, draagt de arts de controle over aan de kanker. De arts wordt daarmee de volger. Het toedienen van medicijnen in maximaal verdraagbare dosis, al tientallen jaren de standaardpraktijk, blijkt een slechte strategie voor de meeste uitgezaaide kankers,” zegt Gatenby, mededirecteur van Moffitt’s Center of Excellence in Evolutionary Therapy en hoofd van de afdeling Radiologie. Om het “spel” te winnen, moet de arts anticiperen op de manier waarop de kankercellen zullen reageren op de behandeling en wat hun weerstandsmechanismen zullen zijn. De arts kan vervolgens deze kennis gebruiken om voortdurend de kankerbehandelingen aan te passen om de ontwikkeling van weerstand in kankercellen te vertragen of te voorkomen en om patiëntresultaten te verbeteren.

Adaptieve behandeling

“De huidige aanpak met maximaal verdraagbare dosis kan alleen maar succesvol zijn als de kankercelpopulatie bestaat uit vergelijkbare cellen die niet in staat zijn zich snel aan te passen of te ontwikkelen,” voegen Kateřina Staňková en Joel Brown toe. “Dat zien we zelden in kankers die wijd uitgezaaid zijn. We kunnen en moeten de evolutionaire respons van de kankercellen op onze behandelingen voorzien, sturen en vangen.”

Het onderzoeksteam zegt dat een adaptieve aanpak grote, maar noodzakelijke veranderingen in de huidige standaardbehandelingen van klinieken zullen vereisen. “Dit onderzoek laat zien dat artsen de voordelen kunnen gebruiken die inherent zijn aan de asymmetrieën van het kankerbehandelingspel. Zij kunnen naar verwachting resultaten verbeteren door meer dynamische behandelingsprotocollen aan te nemen die eco-evolutionaire dynamieken integreren en de therapie op basis daarvan afstemmen,” zegt Gatenby. Deze aanpak is ontworpen voor ongeneeslijke uitgezaaide kankers, maar, stelt Kateřina Staňková: “De volledige dynamiek van Stackelberg-spellen voor deze toepassingen is nog niet volledig verkend. Wanneer we de wiskunde ontwikkelen in combinatie met kankerbehandelingen, verwachten we dat onze analyses baanbrekende speltheoretische, evolutionaire strategieën aan het licht zullen brengen die de kans op genezing van vooral agressieve en heterogene kankers zullen vergroten.”

Dit onderzoek is ondersteund door het EU Horizon 2020 onderzoek- en innovatieprogramma onder de Marie Skłodowska-Curie beursovereenkomst No 690817, de James S. McDonnell Foundation beurs, een V Foundation beurs en de National Institutes of Health/National Cancer Institute.​

Over het UM Department of Data Science and Knowledge Engineering
Het Department of Data Science and Knowledge Engineering (DKE) van de Universiteit Maastricht voert leidend onderzoek uit in kunstmatige intelligentie, toegepaste wiskunde, operations research en data science. Kerntoepassingsgebieden van DKE liggen in geneeskunde, biologie, neuroscience, economie, engineering en ICT.

Over Moffitt Cancer Center
De missie van het Moffitt Cancer Center is het redden van levens: bijdragen aan de preventie en genezing van kanker. De instelling, gevestigd in Tampa, Florida, is één van de 49 excellente Cancer Institute-designated Comprehensive Cancer Centers in de VS.