O descoperire importantă în tratarea cancerului, reuşită de o echipă multidisciplinară de cercetători din Statele Unite. Oamenii de ştiinţă au dezvoltat algoritmi inteligenţi care le permit să ţintească doar celulele canceroase. În testele preclinice pe şoareci au obţinut remisie 100%.
Modul în care celulele tumorale îşi activează creşterea necontrolată poate fi şi o slăbiciune care poate fi valorificată pentru a trata cancerul, arată într-un studiu publicat recent, o echipă de cercetători de la universităţile Indiana şi Michigan, din Statele Unite.
Cercetătorii au dezvoltat un algoritm de învăţare automată care poate identifica genele de rezervă pe care doar celulele tumorale le folosesc, astfel încât medicamentele să poată ţinti cu exactitate cancerul, fără să afecteze celulele şi ţesuturile din jur.
Echipa a testat această nouă abordare de medicină de precizie pentru a trata cancerul ovarian la şoareci. Ţinând cont de faptul că, acest comportament celular este comun în majoritatea formelor de cancer, ar însemna că algoritmii inteligenţi ar putea oferi planuri de tratament mai bune pentru o serie de afecţiuni maligne.
„Acest lucru ar putea revoluţiona domeniul medicinei de precizie, deoarece medicamentul ţintit va afecta şi ucide doar celulele canceroase şi lăsând neatinse celulele sănătoase”, a declarat lector univ. dr Deepak Nagrath, profesor de inginerie biomedicală la UM şi autor principal al studiului, publicat miercuri, în Nature Metabolism.
„Majoritatea medicamentelor împotriva cancerului afectează ţesuturile şi celulele sănătoase. Strategia noastră ne permite să ţintim doarcelulele canceroase”, a precizat cercetătorul.
Această abordare este cunoscută sub numele de mortalitate colaterală - folosind informaţiile obţinute din genele pe care celulele canceroase le elimină căutând punctele slabe.
Organismul uman are multe mecanisme concepute pentru a se proteja împotriva cancerului. Chiar şi celulele canceroase conţin gene supresoare care împiedică răspândirea lor. Cu toate acestea, celule au o strategie inteligentă pentru a rezolva acest inconvenient; pur şi simplu şterg o parte din ADN-ul lor, respectiv partea care include aceste gene supresoare.
Procedând astfel, celulele pierd de obicei alte gene care nu sunt necesare supravieţuirii. Pentru a evita moartea, celulele găsesc o genă omologă care poate îndeplini o funcţie similară. De obicei, există una sau, eventual, două gene care pot interveni şi pot îndeplini aceeaşi funcţie pentru a menţine celula în viaţă, explică cercetătorii.
Oamenii de ştiinţă şi-au propus în acest studiu să identifice genele omologe potrivite, pe care să le ţintească într-un mod care să le oprească funcţia vitală pentru celulă.
„Atunci când nu este disponibil un înlocuitor direct pentru gena metabolică ştearsă, algoritmii noştri folosesc un model matematic al metabolismului celulelor canceroase pentru a prezice calea metabolică paralelă pe care ar putea-o utiliza”, a explicat Abhinav Achreja, cercetător la UM în inginerie biomedicală şi unul dintre autorii principali ai cercetării.
„Aceste căi metabolice sunt importante pentru celulele canceroase şi pot fi vizate selectiv”, a precizat autoarea.
Ţintirea căilor metabolice opreşte, în esenţă, sursa de energie a celulei.
În examinarea celulelor de cancer ovarian, echipa UM s-a concentrat asupra unei singure gene, UQCR11, care a fost adesea ştearsă împreună cu o genă supresoare. UQCR11 joacă un rol vital în respiraţia celulară - modul în care celulele descompun glucoza pentru a obţine energie pentru a supravieţui.
Tulburările în acest proces pot duce la dezechilibru major al unui metabolit important, NAD+, în mitocondrii, unde are loc respiraţia. În ciuda tuturor şanselor, celulele canceroase ovariane continuă să prospere bazându-se pe planul lor de rezervă.
Algoritmul echipei de la UM a sortat corect din mai multe opţiuni şi a estimat cu succes faptul că o celulă fără gena UQCR11 va apela la gena MTHFD2 ca furnizor de rezervă al procesului NAD+.
Cercetătorii de la facultatea de medicină a universităţii Indiana au validat aceste descoperiri în laborator. Echipa a dezvoltat modele de celule şi animale modificate genetic de cancer ovarian cu deleţii.
Şase din şase şoareci testaţi (100%) au prezentat o remisie totală a cancerului, au anunţat cercetătorii.
