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。

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。

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。

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。