Un modello informatico interviene s… – Information Centre – Research & Innovation

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Gli scienziati hanno dedicato enormi quantità di tempo e risorse for every comprendere meglio le lead to e i meccanismi della crescita tumorale. Ciò, a sua volta, si è tradotto in migliori trattamenti e risultati for every i pazienti, ma la battaglia contro il cancro è lungi dall’essere vinta.

Il cancro inizia quando i geni in una cellula presentano anomalie e la cellula inizia a crescere e a dividersi senza controllo. Secondo le impressionanti stime dei ricercatori, ogni cellula contiene 30 000 geni diversi, da cui è controllata attraverso la creazione di proteine.

Quando un gene subisce una mutazione, o diventa anomalo, crea una proteina anomala, che può indurre le cellule a una moltiplicazione incontrollata e all’oncogenesi.

«Nella nostra ricerca è stata posta particolare attenzione ai tumori caratterizzati da mutazioni nella famiglia di geni RAS», spiega Boris Kholodenko, coordinatore del progetto SAMNets e docente di biologia dei sistemi presso lo University School di Dublino, in Irlanda. I geni RAS regolano vari comportamenti delle cellule.

«Si tratta di un aspetto importante, perché queste mutazioni sono i fattori chiave di oltre il 30 % di tutti i tumori umani, tra cui si annoverano i più letali, quali il tumore del pancreas, del colon-retto e il melanoma».

Previsioni computazionali

Attualmente, le opzioni di trattamento for every i tumori con mutazioni del gene RAS sono molto limitate. Per il cancro del pancreas, advertisement esempio, la chemioterapia rimane ancora la sola opzione disponibile, anche dopo i recenti progressi in terapie più mirate quali l’immunoterapia.

Il progetto SAMNets ha cercato di affrontare questo bisogno non soddisfatto. «Volevamo introdurre nuovi trattamenti nel campo dei tumori con una mutazione a carico del RAS», aggiunge Kholodenko. A tal wonderful, Kholodenko e Oleksii Rukhlenko, membro senior del team, intendevano combinare la modellazione computazionale al lavoro sperimentale in laboratorio.

Il team del progetto ha iniziato con lo sviluppo di un modello informatico di nuova generazione, progettato non solo for every integrare tutte le interazioni conosciute tra proteine, ma anche for every considerare tutte le interazioni conosciute tra proteine e farmaci.

«L’obiettivo consisteva nello sviluppare un modello computazionale in grado di prevedere quale combinazione di farmaci sarebbe stata più efficace contro un dato cancro guidato da RAS», descrive Kholodenko.

«Il punto è che i farmaci presi singolarmente non sono efficaci, ma è la combinazione dei giusti farmaci tra loro a renderli tali. Le combinazioni farmacologiche in cui due farmaci incidono sullo stesso obiettivo primario non sono mai state studiate prima».

Queste previsioni computazionali sono state successivamente convalidate in esperimenti sulle linee cellulari del cancro. Ciò ha consentito al team di valutare l’accuratezza della propria modellazione computazionale e di verificare l’efficacia di questo approccio nella diagnosi di trattamenti multifarmacologici for every tumori guidati da RAS.

Terapie antitumorali combinate

«Sono emerse due principali innovazioni da questo progetto», osserva Kholodenko. «La prima consiste in un nuovo tipo di modellazione computazionale che abbiamo impiegato for every primi e che chiamiamo modellazione basata sulla struttura. La seconda è un nuovo principio di combinazione dei farmaci, appear risultato di questa modellazione basata sulla struttura. Le nostre scoperte hanno attirato l’interesse di numerosi sperimentatori clinici».

Kholodenko e il suo team proseguono la loro ricerca, concentrandosi al momento su una migliore comprensione dei meccanismi di resistenza delle cellule tumorali alle terapie mirate. È stata compilata una richiesta di brevetto sulla foundation dei risultati del progetto e l’Istituto sanitario nazionale degli Stati Uniti ha concesso finanziamenti for every continuare questo lavoro rivoluzionario. «Inoltre, è in fase di preparazione negli Stati Uniti uno studio clinico basato sulle nostre scoperte», aggiunge Kholodenko.

Infine, il lavoro pionieristico svolto attraverso il progetto SAMNets potrebbe un giorno condurre a nuovi potenziali trattamenti for every i tumori con una mutazione a carico di RAS. Ciò potrebbe salvare migliaia di vite ogni anno. Secondo una recente stima della Commissione europea, saranno 2,7 milioni i nuovi casi di cancro nell’UE nel corso del 2020, con one,three milioni di decessi. La lotta continua.