Ученые нашли слабое место рака: новая технология позволяет лечить почти все виды онкологии
Исследователи из Мичиганского и Индианского университетов обнаружили уязвимость рака. Они выяснили, что то, как опухолевые клетки обеспечивают свой неконтролируемый рост, вместе с тем является слабостью, которую можно применить для лечения рака, сообщает SciTechDaily.
Фото: IStock
Их алгоритм машинного обучения может идентифицировать резервные гены, которые используются только опухолевыми клетками, что позволяет лекарствам точно нацеливаться на рак.
Исследователи использовали мышей, чтобы продемонстрировать свой инновационный подход точной медицины к лечению рака яичников. Кроме того, поведение клеток, которое выявляет эти уязвимости, характерно для большинства видов рака, а это означает, что алгоритмы могут создавать лучшие планы лечения для различных видов рака.
По теме: Илон Маск готовится испытывать чипы для мозга на людях: один из них миллиардер вживит себе
«Это может произвести революцию в области точной медицины, потому что нацеливание лекарств будет воздействовать и убивать только раковые клетки и щадить нормальные клетки, — сказал Дипак Награт, доцент кафедры биомедицинской инженерии Университета штата Массачусетс и старший автор исследования, опубликованного в журнале Nature Metabolism. — Большинство противораковых препаратов воздействуют на нормальные ткани и клетки, тогда как наша стратегия позволяет целенаправленно воздействовать непосредственно на раковые клетки».
Этот метод известен как побочная летальность и включает в себя использование информации, полученной от генов, которые раковые клетки бракуют, для выявления слабых мест. Организм человека оснащен различными средствами защиты от рака. Раньше раковые клетки имели гены-супрессоры, которые препятствовали их распространению. У этих клеток есть хитрая стратегия борьбы с этим; они просто удаляют часть своей ДНК, содержащую эти гены-супрессоры.
При этом клетки обычно теряют другие гены, необходимые для выживания. Чтобы избежать смерти, клетки находят паралог — ген, способный выполнять аналогичную функцию. Обычно есть один или, возможно, два гена, которые могут вмешаться и выполнять одну и ту же функцию поддерживая жизнь клетки. Таким образом опухоль заставляет раковые клетки чрезмерно размножаться и накапливаться в органе.
А если бы вы могли определить правильный паралог и воздействовать на него таким образом, чтобы отключить его жизненно важные функции для клетки?
«Когда прямая замена удаленного метаболического гена недоступна, наши алгоритмы используют математическую модель метаболизма раковых клеток, чтобы предсказать паралогический метаболический путь, который они могут использовать, — пояснил автор работы Абхинав Ачрея, научный сотрудник Университета штата Массачусетс в области биомедицинской инженерии и ведущий исследователь. — Эти метаболические пути важны для раковых клеток, и на них можно нацеливаться избирательно».
Нападение на метаболические пути отключает источник энергии клетки. Изучая клетки рака яичников, команда UM сосредоточилась на одном гене — UQCR11, который часто удаляли вместе с геном-супрессором. UQCR11 играет жизненно важную роль в клеточном дыхании — в том, как клетки расщепляют глюкозу для получения энергии, чтобы выжить.
Нарушения в этом процессе могут привести к серьезному дисбалансу важного метаболита НАД+ в митохондриях, где происходит дыхание. Несмотря ни на что, клетки рака яичников, полагаясь на свой запасной план, продолжают процветать.
Алгоритм UM правильно отсортировал несколько вариантов и успешно предсказал, что клетка, в которой отсутствует UQCR11, обратится к гену MTHFD2 в качестве резервного поставщика NAD+.
Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York
Исследователи из Медицинской школы Университета Индианы помогли проверить результаты в лаборатории. Эта команда, возглавляемая профессором медицины Сюнбинем Лу, разработала генетически модифицированные клеточные и животные модели рака яичников с делециями ( хромосомные перестройки, при которых происходит потеря участка хромосомы). Шесть из шести протестированных мышей показали полную ремиссию рака.
Читайте также на ForumDaily:
Грипп набирает обороты: в этом году уже 3000 американцев умерли от вируса
Ученые модифицировали растение табака: теперь оно может производить кокаин
Подписывайтесь на ForumDaily в Google NewsХотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» — и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.
Выбор редакции
