Ученые из России разработали программу для проведения виртуальных тестов лекарств, подавляющих рак, и индивидуального подбора химиотерапии при лечении раковых больных, сообщает пресс-служба Института системной биологии.
«Мы описали биологические процессы, которые происходит внутри человека. В нашу платформу мы включили не только результаты фундаментальных исследований из литературы, но и математическое описание. Для нас клетки, цитокины, белки и препараты – это переменные, а иммунитет – сложная система уравнений. Фактически, мы воссоздали иммунную систему человека на компьютере», — рассказывает руководитель проекта Олег Демин, чьи слова приводит пресс-служба института.
В последние годы молекулярные биологи и медики начали возлагать особые надежды на так называемую иммунотерапию при борьбе с раком, аллергией, диабетом и другими пока неизлечимыми заболевания. Она очень проста по своей сути – ученые пытаются «натравить» иммунитет человека на раковые клетки, используя различные антитела, живых микробов и ряд других необычных «приманок».
Проблема иммунотерапии заключается в том что подобная «дрессировка» иммунитета возможна только за пределами организма, в пробирках и в специальных культурах клеток. Это заметно осложняет возможность ее применения и создает дополнительную опасность для здоровья пациента, а в некоторых случаях иммунотерапия просто не работает и проваливается на поздних стадиях клинических испытаний.
Часто на такие провалы, как отмечают специалисты Института системной биологии, влияют индивидуальные черты иммунитета добровольцев, которые могут заставить медиков ошибочно выбирать для тестов менее эффективные версии иммуннотерапии, работающие для узкого числа пациентов и бесполезные для большинства пациентов.
Демин и его команда нашли способ избежать подобных неудач, создав компьютерный аналог иммунной системы человека, при помощи которого можно предсказать, будет ли работать лекарство или нет. Эта программа, которую ученые назвали Immune Response Template (IRT), описывает поведение иммунитета на самых низших уровнях, переводя на язык математики все взаимодействия между иммунотерапией и живыми иммунными клетками.
Все эти формулы, как рассказывают ученые, были выведены на базе проведенных в последние годы исследований того, как иммунные клетки взаимодействуют окружающим миром и с патогенами. К примеру, при разработке IRT ученые воспользовались данными о том, как вирус гепатита подавляет работу определенных иммунных клеток и не дает им уничтожить зараженные клетки печени.
Данный программный комплекс, как утверждают его разработчики, позволит ускорить цикл разработки и тестирования иммуннотерапий, проводя тысячи испытаний на виртуальных «пациентах» одновременно, варьируя свойства виртуальной иммунной системы.
Как передает пресс-служба института, технологию уже взяли на вооружение несколько крупных фармацевтических компаний, а ее научное описание было представлено на нескольких международных конференциях фармакологов. По мнению Демина, его разработка станет большим шагом на пути того, чтобы рассматривать тело человека как гигантскую биологическую программу, которую можно будет так же легко отлаживать, как и обычную программу на компьютере.
