101 potencijalni lijek za liječenje raka etablira put do personalizirane medicine

Lijek za srčano oboljenje perhexiline je jedan od 101 sastojka predviđenih za sprječavanje rasta karcinoma kod većine pacijenta koji boluju od uobičajenog karcinoma jetara, hepatocelularnog karcinoma (HCC). Ovo je rezultat novog stimulativnog pristupa koji koristi personalizirani skup proteina od šest pacijenata sa HCC.

„Ovo je prvi put da se personalizirani modeli koriste za pronalaženje eventualno novih potencijalnih lijekova,“ izjavio je profesor Jens Nielsen sa Chalmers University of Technology.

Jedan od najučestalijih karcinoma jetara, hepatocelularni karcinom (HCC) je uzročnik više od polovice smrtnih slučajeva u svijetu svake godine. Ako se karcinom ne može kirurški odstraniti, oboljenje uobičajeno postaje smrtno unutar 3-6 mjeseci. Samo 30% pacijenata ima odgovor na najbolji lijek koji trenutno postoji, sorafenib. Ovo novo istraživanje je sada identificiralo 101 potencijalni lijek predviđen za sprječavanje rasta karcinoma kod svih šest proučavanih pacijenata što daje nadu u razvoj lijeka koji bi mogao pomoći svim pacijentima sa HCC.

Stanice karcinoma modificiraju svoj metabolizam kako bi se razmnožavale. Kako bi razumjeli ove različite mehanizme, koji metabolički enzimi se uključuju te kada i kako je bio glavni fokus u medicini kako bi se identificirali ciljevi za nove lijekove. Ipak, ovo predstavlja veliki izazov jer ne samo što HCC uključuje veliki broj međusobnih djelovanja između različitih bioloških puteva nego također i značajne osobne varijacije.

Pronalaženje kandidata

Prosječni modeli ne daju dovoljno dobre odgovore. Kako bi uzeli u obzir individualne varijacije, istraživači su generirali personalizirane proteomske podatke za pacijente sa HCC koristeći antitijela proizvedena od strane projekta Human Protein Atlas. Istraživači su nakon toga generirali individualne kompjuterske modele za šest pacijenata sa HCC na osnovi njihovog ukupnog skupa proteina i generičku mapu ljudskog metabolizma koja je bila proizvedena u ranijem projektu.

„Uzbuđen sam vidjeti kako smo uspješno prenijeli naš modelirajući pristup na kvascu na studijski metabolizam karcinoma,“ izjavio je Dr Rasmus Ågren.

Šest osobnih modela su nakon toga bili korišteni za pronalaženje potencijalnih novih lijekova protiv karcinom. Jedni od najuobičajenijih lijekova protiv karcinoma su takozvani antimetaboliti. Antimetaboliti sprječavaju upotrebu jednog ili više metabolita (malih molekula koje djeluju i koje se proizvode a čije međusobno djelovanje zajedno čini puni metabolizam) zaustavljajući katalizirajuće enzime. Stimulirajući učinak svih mogućih antimetabolita (više od 3000 sastojaka), kompjuter je generirao moguće anti-kancerogene lijekove koji bi mogli biti učinkoviti inhibirajući rast tumora.

Nadalje, istraživači su stimulirali učinke ovih antimetabolita na 83 glavnih zdravih oblika stanica u ljudskom tijelu kako bi predvidjeli toksične učinke. Ovo je dovelo do identifikacije 101 antimetabolita koji su bili predviđeni za sprječavanje rasta karcinoma kod svih šest proučavanih pacijenata sa HCC gdje je 46 antimetabolita inhibiralo rast tumora kod jednog ili nekoliko pacijenta. Svi 147 su bili predviđeni da ne budu previše toksični na zdrave stanice.

Klinički testovi

Opća valjanost pristupa može biti proširena pokretanjem personaliziranih modela kod više pacijenata.

„Sa ovim pristupom možemo pronaći i procijeniti nove moguće lijekove, neke koji bi se mogli koristiti za općenito liječenje HCC i ostalih koji su visoko specifični za svakog pacijenta sa HCC. Također možemo predvidjeti lažno pozitivne ciljeve lijeka koji ne bi bili efikasni za sve pacijente. Ovo bi dovelo do bolje ciljanih i efikasnijih tretmana za karcinom,“ izjavio je Dr Adil Mardinoglu.

Jedan od antimetabolita je bio testiran in vitro na stanicama jetrenog karcinoma. Testirani sastojak perhexiline je imao učinak na održivost u usporedbi sa sorafenibom, demonstrirajući predvidljivu snagu kompjuterskih modela. Perhexiline je lijek odobren za srčana oboljenja te je naravno zanimljiv njegov potencijal za upotrebu kod HCC. U nastavku ove studije perhexiline će biti testiran na ostalim stanicama karcinoma zbog toga što istraživači vjeruju kako on također može inhibirati rast ostalih oblika karcinoma. Početni eksperimenti su vrlo obećavajući.

Link