Bioinformatica approccio aiuta i ricercatori a trovare nuovi utilizzati per il vecchio droga

Marzo 26, 2016 Admin Salute 0 2
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Lo sviluppo e la sperimentazione di un nuovo farmaco anti-cancro può costare miliardi di dollari e richiedere molti anni di ricerca. Trovare un farmaco anti-cancro efficace dal pool di farmaci già approvati per il trattamento di altre condizioni mediche potrebbero tagliare una notevole quantità di tempo e denaro dal processo.

Ora, con un nuovo approccio bioinformatico, un team guidato da ricercatori del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) ha trovato che la pentamidina farmaco antimicrobico approvato potrebbe aiutare nel trattamento di pazienti con carcinoma renale avanzato. Descritto online sulla rivista Molecular Cancer Therapeutics, la scoperta rivela come collegamento tra modelli di espressione del gene del cancro con l'attività farmaco potrebbe aiutare la cura del cancro anticipo.

"La strategia di riproporre farmaci che sono attualmente in uso per altre indicazioni è di rilevante interesse per la comunità medica e l'industria farmaceutica e delle biotecnologie", dice l'autore senior Towia Libermann, PhD, Direttore della Genomica, Proteomica, Bioinformatica e Sistemi Centro Biologia presso BIDMC e Professore Associato di Medicina alla Harvard Medical School. "I nostri risultati dimostrano che gli approcci bioinformatici che coinvolgono l'analisi e la congruenza di cancro e geni droga firme possono effettivamente contribuire a identificare nuove terapie tumorali candidato."




Carcinoma renale è costituito da più sottotipi che sono probabilmente causate da diverse mutazioni genetiche. Nel corso degli anni, Libermann ha lavorato per identificare nuovi marcatori di malattia e bersagli terapeutici attraverso firme espressione genica del tumore a cellule renali che distinguono i diversi sottotipi di cancro tra loro, così come da individui sani. In questo nuovo documento, lui ei suoi colleghi erano alla ricerca di farmaci che potrebbero essere efficace contro il cancro renale a cellule chiare, il sottotipo più comune e altamente maligno di cancro del rene. Anche se i pazienti con malattia in stadio precoce spesso possono essere trattati con successo con la chirurgia, fino al 30 per cento dei pazienti con cancro presente con stadi avanzati della malattia al momento della diagnosi a cellule renali.

Per perseguire questa ricerca, hanno fatto uso del database Connectivity Map (C-MAP) (http://www.broadinstitute.org/cmap), una raccolta di dati di espressione genica di cellule tumorali umane trattate con centinaia di farmaci piccola molecola.

"C-MAP utilizza algoritmi di pattern-matching per consentire agli investigatori di fare collegamenti tra farmaci, geni e le malattie attraverso comuni, ma inversa, cambiamenti di espressione genica", dice Libermann. "Ci ha fornito con una interessante opportunità di utilizzare le nostre firme del gene del cancro delle cellule renali e una nuova strategia di bioinformatica per abbinare rene del gene del cancro profili di espressione di singoli pazienti con cambiamenti di espressione genica indotti da vari farmaci comunemente usati."

Dopo aver identificato i farmaci che possono invertire i cambiamenti di espressione genica associati al cancro a cellule renali, i ricercatori hanno utilizzato test per misurare l'effetto dei farmaci selezionati sulle cellule. Ciò ha portato alla identificazione di un piccolo numero di farmaci approvati dalla FDA che hanno indotto la morte cellulare in molteplici linee cellulari di cancro del rene. I ricercatori hanno poi testato tre di questi farmaci in un modello animale di carcinoma renale e hanno dimostrato che l'agente antimicrobico pentamidina (usata principalmente per il trattamento della polmonite) ha ridotto la crescita del tumore e la sopravvivenza maggiore. Esperimenti di espressione genica utilizzando microarrays anche identificato i geni nel cancro a cellule renali che erano state contrastate con pentamidina.

"Una delle principali sfide nel trattamento del cancro è l'identificazione del farmaco giusto per il diritto individuale", spiega il primo autore Luiz Fernando Zerbini, PhD, del Centro Internazionale di Ingegneria Genetica e Biotecnologia a Città del Capo, Sud Africa, aggiungendo che questo approccio bioinformatico potrebbe essere un modello a basso costo particolarmente prezioso nei paesi in via di sviluppo.

Gli autori dicono che il loro prossimo passo sarà quello di valutare il potenziale di pentamidina in combinazione con le terapie attuali standard di cura per il trattamento del cancro del rene. "Dal momento che i farmaci che stiamo valutando è già approvato dalla FDA, studi di successo in modelli animali preclinici possono permetterci di muoversi rapidamente questi farmaci in sperimentazione clinica", aggiunge Libermann.

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