Prostatakrebs: Big Data erschließt 80 neue Wirkstofftargets
In der größten Studie zur Analyse der Genetik von Prostatakrebs finden Wissenschaftler nicht weniger als 80 neue potenzielle Wirkstofftargets. Das Projekt eröffnet breite Möglichkeiten für die Gestaltung neuer Behandlungen.
Das Extrahieren genetischer Daten war einst eine mühsame und unglaublich zeitaufwändige Aufgabe.
Da sich die Technologie jedoch weiter verbessert, ist die Arbeit erheblich schneller und billiger geworden.
Parallel dazu haben sich die Tools für die Verarbeitung großer Datenmengen erheblich verbessert.
Zusammengenommen bedeutet dies, dass die aus dem genetischen Code gewonnenen Informationsmeere analysiert, kartiert und relativ einfach kombiniert werden können, um ein neues Maß an Klarheit zu schaffen.
Kürzlich nutzte ein internationales Team diesen zweigleisigen Ansatz der DNA-Analyse und Big Data, um sich mit der Genetik von Prostatakrebs zu befassen. Auf der Suche nach molekularen Rissen in der Rüstung der Krankheit wurde die Forschung vom Institute of Cancer Research in London, Großbritannien, koordiniert.
Prostatakrebs Herausforderungen
Prostatakrebs ist die zweithäufigste Krebsart bei Männern in den Vereinigten Staaten. In diesem Jahr wird es in den USA schätzungsweise 164.690 neue Fälle von Prostatakrebs und fast 30.000 Todesfälle durch die Krankheit geben.
Obwohl die Forscher Fortschritte beim Verständnis und der Behandlung von Prostatakrebs erzielt haben, gibt es immer noch eine Reihe von Schwierigkeiten.
Wie Studienleiterin Prof. Rosalind Eeles erklärt: "Eine der Herausforderungen, denen wir in der Krebsforschung gegenüberstehen, ist die Komplexität der Krankheit und die schiere Anzahl von Möglichkeiten, wie wir sie möglicherweise behandeln können."
Dr. Justine Alford von Cancer Research UK skizziert ein weiteres Problem bei der Untersuchung und Intervention bei Prostatakrebs.
"Eine große Hürde für weitere Fortschritte bei der Bekämpfung von Prostatakrebs", erklärt sie, "ist das Fehlen von Möglichkeiten, das Fortschreiten der Krankheit einer Person genau vorherzusagen, was es schwierig macht, zu wissen, welche Behandlung für jeden Patienten am besten ist."
Genetische Daten ernten
Um das Problem aus einer neuen Richtung anzugehen, nahmen die Forscher genetische Informationen von 112 Männern mit Prostatakrebs und kombinierten sie mit Daten aus einer Reihe anderer Studien. Insgesamt wurden Proben von 930 Patienten verwendet.
Mithilfe der neuesten Big-Data-Techniken konnte das Team neue Erkenntnisse über genetische Veränderungen gewinnen, die die Entwicklung ankurbeln und den Fortschritt von Prostatakrebs fördern. Sobald sie verstanden haben, welche Gene beteiligt sind, können sie eine Karte der Proteine erstellen, die von diesen Genen codiert werden.
Als nächstes wandten sie sich einer Datenbank namens canSAR zu, die Daten aus Studien kombiniert, maschinelles Lernen anwendet und dabei hilft, Einblicke in die Wirkstoffentdeckung zu gewähren.
Auf ihrer Website erklärt canSAR die Fragen, die ihre Datenbank beantworten soll: „Was ist über ein Protein bekannt, in welchem Krebs es exprimiert oder mutiert wird und welche chemischen Werkzeuge und Zelllinienmodelle können verwendet werden, um seine Aktivität experimentell zu untersuchen? Was ist über ein Medikament bekannt, sein zelluläres Empfindlichkeitsprofil und welche Proteine binden bekanntermaßen, was eine ungewöhnliche Bioaktivität erklären kann? “
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass 80 der Proteine, die sie entdeckt hatten, potenzielle Wirkstofftargets waren. Und 11 davon wurden von bestehenden Medikamenten angegriffen, und sieben andere konnten von Medikamenten angegriffen werden, die sich bereits in klinischen Studien befinden.
Ihre Ergebnisse werden diese Woche in der Zeitschrift veröffentlicht Naturgenetik.
"Unsere Studie verwendete modernste Techniken in der Big-Data-Analyse, um eine Fülle neuer Informationen über Prostatakrebs und mögliche Wege zur Bekämpfung der Krankheit freizusetzen."
Prof. Rosalind Eeles
In die Zukunft schauen
Die Entdeckungen müssen natürlich weiter untersucht werden, bevor sie klinisch angewendet werden können, aber sie bieten eine Reihe neuer Möglichkeiten.
Der Co-Autor Prof. Paul Workman erklärt: „Diese Studie hat eine bemerkenswert große Anzahl neuer Gene entdeckt, die die Entwicklung von Prostatakrebs vorantreiben, und uns wichtige Informationen darüber gegeben, wie wir die Biologie der Krankheit nutzen können, um potenzielle neue Therapien zu finden. ”
Er hofft, dass ihre Arbeit "eine Welle neuer Forschungen über die genetischen Veränderungen und potenziellen Wirkstoffziele anregen wird, die sie identifiziert haben, mit dem Ziel, dass die Patienten so schnell wie möglich davon profitieren sollten."
Ein weiterer Stolperstein für die Gestaltung von Prostatakrebsbehandlungen ist die Art und Weise, wie die Krankheit bei jedem Menschen unterschiedlich fortschreitet. Dies macht es viel schwieriger zu entscheiden, welche Behandlungsoptionen für jeden Patienten am besten geeignet sind.
Dr. Alford hofft, dass „dieses Wissen den Ärzten helfen könnte, die Behandlung besser auf den Krebs eines Menschen abzustimmen und hoffentlich mehr Menschen zu sehen, die ihre Krankheit überleben. ”
Dies sind frühe Tage, aber die Ergebnisse, die aus der nächsten Generation von Studien stammen werden, könnten sich auf das Gebiet auswirken.
