Лучевая терапия была и будет краеугольным камнем лечения рака не зря: она работает.
По большей части.
В настоящее время более половины больных раком получают радиацию в рамках лечения. Но 20 процентов из них, плюс-минус, обнаружат, что им нужны разные варианты, потому что их опухоли устойчивы к лучевой терапии. Это плохое место: они все еще могут столкнуться с потенциальными побочными эффектами без терапевтической пользы, и они потеряли драгоценное время.
Что, если бы у врачей был способ прогнозировать и, возможно, улучшать радиочувствительность отдельных пациентов? Команда исследователей из Технологического института Джорджии и Университета Эмори работает над чем-то с этой конечной целью.
«До сих пор нет четкого понимания того, почему некоторые опухоли плохо реагируют на радиацию, и это серьезное препятствие на пути к долгосрочному выживанию многих пациентов», — отметил Джошуа Льюис, который искал ответы на вопрос о радиационной стойкости, пока аспирант лаборатории Мелиссы Кемп в отделении биомедицинской инженерии Уоллеса Х. Коултера.
Вместе они предприняли шаги, чтобы начать понимать лежащий в основе метаболизм и создать инструмент, позволяющий предсказать, будут ли определенные опухоли одной из устойчивых и не реагирующих. В смежных статьях, с Льюисом в качестве ведущего автора, Кемп сказал, что они создали новый конвейер, «в котором вы можете автоматически получать данные, подключать их к нашему общеклеточному моделированию метаболизма и фактически предсказывать пути определенных опухолей различных типов. типы рака, полученные от разных пациентов, отреагируют «.
Она добавила: «Это первый пример того, что в отношении радиационной стойкости действительно спрашивают, почему существуют различия, которые проявляются в метаболизме опухолей».
В январе они опубликовали первое исследование с сотрудниками из Уэйк Форест и Университета Индианы в журнале Cell Systems . Последнее исследование опубликовано в этом месяце в Nature Communications . Льюис основывал исследования на своей докторской степени. докторскую диссертацию «Моделирование окислительно-восстановительного метаболизма и терапевтического ответа в радиационно-устойчивых опухолях в масштабе генома», которую он защитил год назад.
Вскоре после того, как Льюис поступил в аспирантуру, исследователь Wake Forest Кристина Фурдуй обратилась в лабораторию Кемпа с проблемой радиационной стойкости, «попросив нас применить наш опыт в системной биологии», — сказал он. «Это более целостный подход, чем работа с отдельными молекулами или белками, с учетом множества различных факторов и их взаимодействий, чтобы посмотреть, приводит ли это к определенному ответу на лучевую терапию».
Льюис использовал хорошо зарекомендовавший себя тип клеточного моделирования, называемый «анализ баланса потоков», в котором «вы пытаетесь смоделировать весь метаболизм клетки — все различные химические реакции. Мы моделируем их, используя различные биохимические уравнения». Затем исследователи вставляют эти уравнения в компьютер. За секунды они могут точно проанализировать около 13 000 различных метаболических реакций.
