Odkąd tylko postawiono pierwszą na świecie diagnozę – rak, rozpoczęła się batalia o zrozumienie czym jest, skąd się bierze, co go powoduje. Dziś wiemy, że gdy komórka zamiast dzielić się właściwie, namnaża się w sposób niekontrolowany, tworząc nietypowe struktury, mamy do czynienia z nowotworem. Cały problem leży w tym, by powstrzymać ten niekontrolowany podział, nad którym sam organizm nie ma już władzy. W zależności od umiejscowienia nowotworu spotykamy się z rozmaitymi jego odmianami. Wszystkie jednak łączy jedno – niekontrolowany podział komórek, które mnożą się bez żadnych ograniczeń. Ta wspólna cecha komórek nowotworowych zdopingowała naukowców z Life Sciences Research Unit (LSRU) z the University of Luxembourg do opracowania programu komputerowego, który umożliwia szybkie sprawdzenie jakie kombinacje leków są w stanie powstrzymać ten nadmierny przyrost.

Wspomniany program zawiera symulację metabolizmu komórek nowotworowych. Zwykłe, zdrowe komórki, po podziale różnicują się w zależności od tkanki, w której się znajdują. Nowotworowe, skupione jedynie na szybkim mnożeniu się, mają przemianę materii dostosowaną właśnie do tej funkcji, co jest ich zaletą, ale też i wadą. W razie zahamowania łańcucha reakcji chemicznych metabolizmu, komórki te nie potrafią, tak jak komórki zdrowe, wytworzyć drogi alternatywnej. Naukowcy z University of Luxembourg skorzystali ze swojego modelu komputerowego przy sprawdzaniu jaka kombinacja leków może wyłączać niektóre białka komórek nowotworowych i zaburzyć ich przemianę materii.

Jak tego dokonali? Stworzyli modele cyfrowe metabolizmu komórek zdrowych i nowotworowych oraz wprowadzili do systemu komputerowego dane sekwencjonowania genów (pochodzące od 10.000 pacjentów), które są zgromadzone w the Cancer Genome Atlas (TCGA) Amerykańskiego Narodowego Instytutu Nowotworów (NCI). Gdy już cała baza danych była gotowa, dodali do komputera informacje związane z substancjami aktywnymi leków i sprawdzali, jak poszczególne specyfiki wpływają na przemianę materii komórek zdrowych i nowotworowych. Skupili się na tych specyfikach, które hamowały rozwój nowotworu i jednocześnie nie szkodziły komórkom zdrowym.

Naukowcy przebadali ok. 800 leków, z czego 40 miało hamować rozwój nowotworu. Połowa z tych farmaceutyków była znana w terapii nowotworów, zaś 17 zarejestrowano do leczenia innych schorzeń. Przeprowadzone doświadczenie daje nadzieję na wykorzystanie ich także w przypadku chorób nowotworowych.

Program skonstruowany w Luksemburgu ma możliwość filtrowania tych leków, które nie działają lub są toksyczne. Na razie przetestowano go dla raka jelita grubego.

źródła:

https://wwwen.uni.lu/university/news/latest_news/novel_computer_model_supports_cancer_therapy

https://www.flickr.com/photos/nihgov/