За последние несколько десятилетий ученые значительно продвинулись в борьбе с онкологией, но изобрести спасительную чудо-таблетку так до сих пор и не удалось.
Однако исследования продолжаются, ученые не теряют надежды в будущем окончательно побороть онкологию. Недавно исследователи из Мичиганского и Индианского университетов обнаружили «ахиллесову пяту» этого коварного заболевания.
Опухолевые клетки могут расти с невероятной скоростью, это одна из причин, по которой так сложно бороться с раком. Однако ученые выявили, что эта способность к ультра-скоростному распространению одновременно является и уязвимым местом онкологии.
Их алгоритм машинного обучения может идентифицировать резервные гены, которые используются только опухолевыми клетками, что позволяет лекарствам точно нацеливаться именно на них.
«Это может произвести революцию в области точной медицины, потому что нацеливание лекарств будет воздействовать и убивать только раковые клетки и щадить нормальные клетки. Большинство противораковых препаратов воздействуют на нормальные ткани и клетки, тогда как наша стратегия позволяет целенаправленно воздействовать непосредственно на раковые клетки», — рассказывает Дипак Награт, доцент кафедры биомедицинской инженерии Университета штата Массачусетс и старший автор исследования, опубликованного в журнале Nature Metabolism.
Такие результаты удалось получить в ходе эксперимента с лабораторными мышами, на которых ученые демонстрировали лечение рака яичников. Однако исследователи отмечают, что клетки ведут себя одинаково для большинства видов онкологии.
Человеческий организм оснащен различными системами борьбы с раком. Ранее раковые клетки содержали гены-супрессоры, которые препятствовали их распространению.
У этих клеток есть особая стратегия борьбы: они просто удаляют часть своей ДНК, содержащую эти гены-супрессоры. Но при этом клетки теряют и другие важные гены.
Чтобы обеспечить дальнейшее выживание, клетки ищут паралог – ген, выполняющий точно такие же функции, как выполняли погибшие гены. Именно таким образом раковые опухоли быстро распространяются по организму.
Ученые задались вопросом, а что если научиться определять такой паралог и 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. Эти метаболические пути важны для раковых клеток, и на них можно нацеливаться избирательно», — объясняет автор работы Абхинав Ачрея, научный сотрудник Университета штата Массачусетс в области биомедицинской инженерии и ведущий исследователь.
Результаты работы исследователей из Мичиганского и Индианского университетов проверили их коллеги из Медицинской школы Университета Индианы.
Полученные показатели ошеломляют – у шести из шести подопытных мышей была выявлена полная ремиссия рака яичников.
