Forscher aus den Life Sciences Research Unit (LSRU) der Universität Luxemburg haben ein Computermodell entwickelt, das simuliert den Stoffwechsel der Krebs Zellen. Sie verwendet das Programm zu untersuchen, wie sich die Kombinationen von Drogen, die effektiver genutzt werden könnte, zu stoppen das Tumorwachstum. Die Biologen haben nun Ihre Ergebnisse veröffentlicht in der Fachzeitschrift EBioMedicine des renommierten” Lancet”– Gruppe.
Der Stoffwechsel von Krebszellen ist optimiert für das schnelle Wachstum von Tumoren. “Ihr Stoffwechsel ist viel schlanker als bei gesunden Zellen, da Sie nur auf Wachstum ausgerichtet. Jedoch, dies macht Sie anfälliger für Unterbrechungen in der Kette von chemischen Reaktionen, die Zellen abhängen. Während gesunde Zellen können, nehmen Sie alternative Routen bei einem metabolischen Pfad ist deaktiviert, das ist schwierig für die Krebszellen”, erklärt Thomas Sauter, Professor für Systembiologie an der Universität in Luxemburg und führen Autor des Papiers. “In unserer Studie haben wir untersucht, wie Medikamente oder Kombinationen von Medikamenten verwendet werden könnte, um ausschalten bestimmter Proteine in Krebszellen und damit unterbrechen Sie den Metabolismus der Zelle.”
Daher wollen die Forscher erstellten digitalen Modelle des gesunden und krebsartigen Zellen und fütterte Sie mit gen-Sequenzierungs-Daten von 10.000 Patienten von Der Krebs-Genom-Atlas (TCGA) des US-amerikanischen National Cancer Institute (NCI). Mit diesen Modellen konnten die Forscher simulieren die Auswirkungen verschiedener Wirkstoffe hatte auf Zellen Stoffwechsel, so dass Sie könnte erkennen, dass diese Medikamente gehemmt Krebs-Wachstum und zur gleichen Zeit hat keinen Einfluss auf die gesunden Zellen. Die Modelle herausfiltern von Medikamenten, die nicht arbeiten oder sind giftig, so dass nur die vielversprechendsten sind in der Testumgebung getestet haben.
Mit Hilfe der Modelle, die Sie geprüft über 800 Medikamenten, von denen 40 wurden vorausgesagt, um zu hemmen das Krebswachstum. Über 50 Prozent dieser Medikamente, bei denen bereits bekannt als anti-Krebs-Therapeutika, aber 17 von Ihnen sind bislang nur zugelassen für die anderen Behandlungen. “Unser Werkzeug kann mit Hilfe des so genannten “drug-repositioning”, was bedeutet, dass neue therapeutisch-Zwecke für bestehende Medikamente. Dies könnte erheblich reduzieren die Kosten und Zeit für die Entwicklung von Medikamenten”, so Prof. Sauter sagte.
Der Besondere Vorteil des Ansatzes ist es, die Effizienz seiner mathematischen Methode. “Wir schaffen 10.000 Patienten Modelle innerhalb einer Woche, ohne die Verwendung von high-performance-computing. Das ist außergewöhnlich schnell”, kommentiert Dr. Maria Pacheco, Postdoktorand an der Universität Luxemburg und der erste Autor der Studie. Darüber hinaus ist Dr. Elisabeth Letellier, principal investigator an der Molekularen krankheitsmechanismen Gruppe an der Universität Luxemburg und Mitarbeiter in der vorliegenden Studie betont weiter “In der Zukunft könnte dies ermöglichen es uns, die Modelle zu bauen, von einzelnen Krebs-Patienten und nahezu Medikamente testen, um zu finden, die effizienteste Kombination. Dies könnte auch bringen neue Hoffnung für Patienten, bei denen bekannt Therapien noch als nicht wirksam erwiesen.”
