Rak prostaty: Big data odblokowuje 80 nowych celów narkotykowych
W największym badaniu analizującym genetykę raka prostaty naukowcy odkryli nie mniej niż 80 nowych potencjalnych celów leków. Projekt otwiera szerokie możliwości projektowania nowych metod leczenia.
Wydobywanie danych genetycznych było kiedyś uciążliwym i niezwykle czasochłonnym zadaniem.
Jednak wraz z rozwojem technologii praca stała się znacznie szybsza i tańsza.
Jednocześnie narzędzia dostępne do obsługi dużych zbiorów danych uległy znacznej poprawie.
Podsumowując, oznacza to, że oceany informacji zebranych z kodu genetycznego mogą być analizowane, mapowane i łączone ze względną łatwością, aby zapewnić nowy poziom przejrzystości.
Niedawno międzynarodowy zespół wykorzystał to dwutorowe podejście do analizy DNA i dużych zbiorów danych, aby zagłębić się w genetykę raka prostaty. Badania nad poszukiwaniem molekularnych szczelin w zbroi choroby zaaranżował Instytut Badań nad Rakiem w Londynie w Wielkiej Brytanii.
Wyzwania związane z rakiem prostaty
Rak prostaty jest drugim najczęściej występującym nowotworem wśród mężczyzn w Stanach Zjednoczonych. Szacuje się, że w tym roku w Stanach Zjednoczonych wystąpi około 164 690 nowych przypadków raka prostaty i prawie 30 000 zgonów z powodu tej choroby.
Chociaż naukowcy poczynili postępy w zrozumieniu i leczeniu raka prostaty, nadal istnieje szereg trudności.
Jak wyjaśnia kierownik badania, prof. Rosalind Eeles: „Jednym z wyzwań, przed którymi stoimy w badaniach nad rakiem, jest złożoność choroby i ogromna liczba sposobów, w jakie możemy ją potencjalnie leczyć”.
Dr Justine Alford z Cancer Research U.K. przedstawia inny problem dotyczący badania i interwencji w raku prostaty.
„Główną przeszkodą na drodze do dalszych postępów w walce z rakiem prostaty” - wyjaśnia - „jest brak sposobów dokładnego przewidywania postępu choroby, co utrudnia ustalenie, które leczenie jest najlepsze dla każdego pacjenta”.
Zbieranie danych genetycznych
Aby podejść do problemu z nowego kierunku, naukowcy wzięli informacje genetyczne od 112 mężczyzn z rakiem prostaty i połączyli je z danymi z szeregu innych badań. Ogółem wykorzystano próbki od 930 pacjentów.
Korzystając z najnowszych technik big data, zespół uzyskał nowe informacje na temat zmian genetycznych, które pobudzają rozwój i napędzają postęp raka prostaty. Gdy zrozumieli, które geny są zaangażowane, mogli stworzyć mapę białek kodowanych przez te geny.
Następnie zwrócili się do bazy danych o nazwie canSAR, która łączy dane z badań, stosuje uczenie maszynowe i pomaga uzyskać wgląd w odkrywanie leków.
Na swojej stronie internetowej canSAR wyjaśnia pytania, na które ich baza danych ma odpowiedzieć: „Co wiadomo o białku, w których nowotworach ulega ekspresji lub jest zmutowany oraz jakie narzędzia chemiczne i modele linii komórkowych można wykorzystać do eksperymentalnego badania jego aktywności? Co wiadomo o leku, jego profilu wrażliwości komórkowej i jakie białka wiążą, co może wyjaśniać niezwykłą bioaktywność? ”
Naukowcy odkryli, że 80 z odkrytych przez nich białek było potencjalnymi celami leków. A 11 z nich było celem istniejących leków, a siedem innych mogło być celem leków już znajdujących się w badaniach klinicznych.
Ich odkrycia zostały opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie Nature Genetics.
„W naszym badaniu zastosowano najnowocześniejsze techniki analizy dużych zbiorów danych, aby odblokować wiele nowych informacji na temat raka prostaty i możliwych sposobów walki z tą chorobą”.
Prof. Rosalind Eeles
Patrząc w przyszłość
Oczywiście odkrycia będą wymagały dalszych badań, zanim będą mogły zostać wykorzystane klinicznie, ale dają szereg nowych możliwości.
Jak wyjaśnia współautor prof. Paul Workman: „To badanie ujawniło niezwykle dużą liczbę nowych genów, które napędzają rozwój raka prostaty, i dostarczyło nam ważnych informacji o tym, jak wykorzystać biologię choroby do znalezienia potencjalnych nowych metod leczenia. ”
Ma nadzieję, że ich praca „pobudzi falę nowych badań nad zmianami genetycznymi i zidentyfikowanymi przez nich potencjalnymi celami leków, mając na celu jak najszybsze skorzystanie z nich przez pacjentów”.
Kolejną przeszkodą w projektowaniu terapii raka prostaty jest sposób, w jaki choroba postępuje inaczej u każdej osoby. To znacznie utrudnia podjęcie decyzji, które opcje leczenia są najbardziej odpowiednie dla każdego pacjenta.
Dr Alford ma nadzieję, że „[b] y znacznie poszerzając naszą wiedzę na temat genetyki stojącej za chorobą, […] ta wiedza może pomóc lekarzom w lepszym dostosowywaniu leczenia do indywidualnego raka i miejmy nadzieję, że więcej osób przeżyje chorobę. ”
To są wczesne dni, ale odkrycia, które będą pochodzić z następnej generacji badań, mogą mieć znaczenie w tej dziedzinie.
