Nieuw Gebruik Voorgesteld Voor Oude Medicijnen

{h1}

Met behulp van computerkracht en openbare databases met genomische informatie hebben onderzoekers die door de national institutes of health worden ondersteund, veelbelovende medicijnbehandelingen ontdekt voor 53 menselijke ziekten, variërend van kankers tot de ziekte van crohn en cardiovasculaire conditio

Met een nieuw computerprogramma voor matchmaking hebben onderzoekers misschien een snellere manier gevonden om medicijnen aan patiënten te geven. Het programma voorspelt welke medicijnen die al op de markt zijn opnieuw kunnen worden gebruikt voor de behandeling van andere ziekten.

De nieuwe studie, vandaag gepubliceerd in het online nummer van het tijdschrift Science Translational Medicine, ontdekte bijvoorbeeld dat geneesmiddelen die worden gebruikt om zweren en epileptische aanvallen te behandelen, kunnen worden hergebruikt voor respectievelijk longkanker en ontstekingsdarmziektebehandelingen.

De resultaten danken hun succes aan computervermogen en publieke databases van genomische informatie. Onder leiding van Atul Butte, een bioinformatica-onderzoeker aan de Stanford University en ondersteund door de National Institutes of Health, ontdekte het team veelbelovende medicijnbehandelingen voor 53 menselijke ziekten, variërend van kankers tot de ziekte van Crohn en cardiovasculaire aandoeningen.

"Er zijn nog veel andere vormen van gebruik van geneesmiddelen te ontdekken," zei Butte, "en computationele methoden die worden toegepast op publieke moleculaire gegevens kunnen helpen bij het vinden van deze nieuwe toepassingen."

Trimtijd

Het ontwikkelen van een nieuw medicijn en het op de markt brengen ervan kan 15 jaar duren en kost meer dan $ 1 miljard. Het identificeren van manieren om door de FDA goedgekeurde medicijnen voor nieuwe doeleinden te gebruiken, genaamd herpositionering van geneesmiddelen, laat onderzoekers een ander lang en kostbaar pad door testen omzeilen. Het betekent ook dat mensen die medicatietherapieën nodig hebben niet zo lang hoeven te wachten.

Butte en zijn team begonnen met het doorzoeken van gecomputeriseerde openbare databases om te zien hoe 100 ziekten de activiteit van duizenden genen veranderen. In vergelijking met gezonde cellen zou een ziekte bijvoorbeeld de activiteit van genen A, B en C kunnen verhogen en de activiteit van genen D, E en F kunnen verminderen. Ze noemden dit patroon van activiteit een genetische handtekening.

De onderzoekers hebben een soortgelijke benadering gevolgd voor 164 verschillende geneesmiddelen, die elk een genetische handtekening hebben op basis van activiteitspatronen in menselijke celmonsters die met het medicijn waren behandeld.

Ten slotte heeft het team een ​​computerprogramma gemaakt om de handtekeningen van medicijnen en ziektes te vergelijken. "We hebben een computationele methode ontwikkeld om moleculaire gegevens over medicijnen en ziekten op elkaar af te stemmen, zodat we statistisch gezien kunnen afleiden dat een medicijn tegen een ziekte kan werken," legde Butte uit.

Match maker

Als een medicijnhandtekening en een ziektetekort exact hetzelfde patroon van genetische activiteit vertoonden, gaf de computer het paar een similariteitsscore van +1. Als hun handtekeningen volledig tegenovergesteld waren, ontving het paar een score van -1.

Omdat een effectief medicijn de activiteit in een zieke cel theoretisch omkeert, wijzen de tegengestelde kenmerken (scores dichter bij -1) op een betere potentiële overeenkomst voor behandeling.

Het eindresultaat was een gerangschikte lijst van potentiële therapeutica, waarbij 53 van de ziekten significant overeenkwamen met kandidaat-geneesmiddelen. Veel van de matches bevestigden relaties die al bekend waren. Het steroïde prednisolon wordt bijvoorbeeld gewoonlijk gegeven om inflammatoire darmaandoeningen te behandelen; de twee hadden tegengestelde scores in de analyse van Butte, waardoor ze een goede therapeutische match waren.

Maar de studie leverde ook enkele verrassende resultaten op. Topiramaat, een anticonvulsivum dat wordt gebruikt voor de behandeling van epilepsie, bleek bijvoorbeeld een betere match te zijn voor inflammatoire darmaandoeningen dan prednisolon. Een ander verrassend verband bleek tussen cimetidine, een geneesmiddel tegen maagzweren en het adenocarcinoom van longkanker.

Experimenteel bewijs

Om hun bevindingen op de proef te stellen, voerde Butte's team experimenten uit met cimetidine om adenocarcinoom en topiramaat te behandelen om inflammatoire darmaandoeningen te behandelen.

"We laten zien dat deze twee medicijnen inderdaad tekenen van werkzaamheid vertonen bij testen op ratten- en muizenmodellen voor deze twee ziekten," zei Butte.

In het laboratorium ontdekten de onderzoekers dat menselijke longkankercellen die met cimetidine in petrischalen werden behandeld, langzamer groeiden dan onbehandelde cellen. In muismodellen vertraagden toenemende doses van het goedkope anti-maagzweergeneesmiddel ook de tumorgroei.

Toen Butte en collega's topiramaat testten in rattenmodellen van inflammatoire darmaandoeningen, ontdekten ze dat het medicijn zwelling en schade aan darmweefsel verminderde - soms meer dan prednisolon.

Hoewel er meer studies nodig zijn om te zien of dezelfde trends waar zijn bij mensen, kan Buttes buiten de box-benadering van medicijnontdekking potentieel worden toegepast om een ​​reeks ziekten op onverwachte manieren te behandelen. Het benadrukt ook de waarde van computationele analyse en openbare databases om meer te leren over hoe ziekten en medicijnen op moleculair niveau werken.

"Dit werk bevindt zich nog in een vroeg stadium", zegt Rochelle Long van de National Institutes of Health, die het onderzoek deels financierde. "Maar het is een veelbelovend proof of principle voor een creatieve, snelle en betaalbare aanpak om nieuwe toepassingen voor drugs te ontdekken die we al in ons therapeutisch arsenaal hebben."

Kom meer te weten:

  • Dr. Data: Profiel van Atul Butte
  • NIH Pharmacogenomics Research Network

Dit Inside Life Science-artikel is aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met het National Institute of General Medical Sciences, onderdeel van de National Institutes of Health.


Video Supplement: Altijd te zien - Liefdesverdriet of bordeelscène?.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com