Vědci na Icahn School of Medicine na Mount Sinai vyvinuli výkonný výpočetní nástroj s názvem Idomo, aby se zlepšila predikce synergie léčiva a urychlila vývoj kombinovaných terapií pro komplexní onemocnění. Studie zveřejněná v Briefingy v bioinformatice 20. února (10.1093/BIB/BBAF054) zdůrazňuje schopnost Idomo identifikovat kombinace synergických léčiv pomocí dat genové exprese a překonává existující metody.
Posílení objevu léků prostřednictvím výpočetních přístupů
Kombinované terapie, které používají více léků k cílení na různé dráhy zapojené do nemoci, jsou stále důležitější pro léčbu složitých stavů, jako je rakovina. Proces experimentálně identifikace účinných párů léčiv je však nákladný a časově náročný. IDOMO poskytuje výpočetní řešení analýzou dat genové exprese-který měří hladiny aktivity genů v daných biologických vzorcích a genových podpisech, což jsou odlišné vzorce genové aktivity spojené se specifickým stavem, jako je stav onemocnění nebo reakce léčiva. Porovnáním genových podpisů léků a nemocí předpovídá Idomo prospěšné a škodlivé účinky kombinací léčiv.
Náš přístup nabízí efektivnější způsob, jak předpovídat kombinace drog, které by mohly sloužit jako nové terapeutické možnosti pro léčbu lidských chorob. To by mohlo významně rozšířit možnosti léčby pro kliniky a zlepšit výsledky u pacientů, kteří nereagují na standardní terapie. “
Bin Zhang, PhD, vedoucí autor, Willard TC Johnson Research Professor of Neurogenetics a ředitel Centra Mount Sinai pro modelování transformačních chorob
Validace v trojité negativní rakovině prsu
Studie použila idomo na trojnásobnou negativní rakovinu prsu, zvláště agresivní a obtížně léčitelné formě rakoviny. Model identifikoval slibnou kombinaci léčiv-trifluridin a monobenzon-který byl následně testován v in vitro experimenty. Zjištění potvrdila, že tato kombinace inhibovala efektivněji růst buněk rakoviny prsu s trojitým negativním rakovinou prsu než samotný jeden lék, což ověřuje predikci Idomo.
„Využitím výpočetních přístupů, jako je Idomo, můžeme upřednostňovat nejslibnější kombinace léků pro další experimentální validaci a potenciálně urychlit objev nových ošetření pro širokou škálu nemocí,“ dodal Dr. Zhang.
Důsledky pro medicínu a výzkum a budoucí směry
IDOMO nabízí klinickým lékařům více terapeutických možností, což potenciálně vede k nové a účinnější léčbě pacientů rezistentních na konvenční terapie. Tento přístup poskytuje nákladově efektivní, škálovatelné řešení pro identifikaci synergických párů léků, které vydláždí cestu pro širší aplikace na různých nemocech.
Budoucí práce se zaměří na rozšíření aplikace Idomo na jiná nemoci nad trojnásobnou negativní rakovinou prsu, dále zdokonalování jeho prediktivních schopností a integraci do širších potrubí pro vývoj léčiv.
Zdroj:
Reference časopisu:
Zhou, X., et al. (2024). IDOMO: Identifikace kombinací léčiv prostřednictvím víceránkových operací pro léčbu nemocí. Briefingy v bioinformatice. doi.org/10.1093/bib/bbaf054.