מכון המחקר דרום-מערב (SwRI) פיתח טכנולוגיה ייחודית לבדיקת תרופות חדשות המתמקדות ב-DNA המיועדות לטיפול בסרטן ובמחלות אחרות. בשילוב כלי תוכנת הקרנת התרופות התלת-ממדית של SwRI וטכניקות למידת מכונה, מדעני SwRI חזו בהצלחה את זיקת הקישור ל-DNA ורעילות תאי סרטן עבור מגוון תרכובות תרופות רלוונטיות שנמצאות בפיתוח.
SwRI הרחיבה את היכולות של כלי הפיתוח של תרופות Rhodium™ שלה כדי להמחיש ולחזות במהירות כיצד טיפולים ממוקדי DNA יכולים לתקוף תאים סרטניים כמו גם מחלות אחרות. לפי ארגון הבריאות העולמי, סרטן הוא גורם מוות מוביל בעולם, האחראי לאחד מכל שישה מקרי מוות ברחבי העולם. כימותרפיה משתמשת בשילוב של תרופות כדי להאט או לעצור את הצמיחה והתפשטות של תאים סרטניים ולכווץ גידולים. רבים מהתרופות הכימותרפיות הללו מכוונות ישירות ל-DNA, שעלול לפגוע ב-DNA בתאים בריאים ולגרום לתופעות לוואי קשות, לסיבוכים רפואיים ואפילו לסרטן משני. בעוד שמספר פלטפורמות לפיתוח תרופות ושיטות למידת מכונה מסננים למעשה תרופות המכוונות לחלבונים, קיימות מעט שיטות לבדיקת תרופות המכוונות ל-DNA. SwRI הדגימה כעת בהצלחה אפליקציית סקר וירטואלית לתכנון טיפולים יעילים יותר ממוקדי DNA כדי להילחם בסוגים שונים של סרטן ומחלות זיהומיות.
תאי סרטן פגמו לעתים קרובות מכונות תיקון DNA ומשתכפלים הרבה יותר מהר מאשר תאים בריאים, מה שהופך את ה-DNA למטרה בר קיימא לטיפול סלקטיבי בסרטן. SwRI פיתחה בהצלחה ואימתה טכניקה רבת עוצמה לשימוש ב-Rhodeium™ עבור קמפיינים לפיתוח תרופות המכוונות ישירות ל-DNA במחקר אונקולוגי ללוקמיה, סרטן שד, סרטן כבד ועוד.
ד"ר טריסטן אדמסון, מדען מחקר במחלקת התרופות והביו-הנדסה של SwRI
דילון קאו, מדען SwRI שעובד עם אדמסון, הוסיף, "אנחנו רוצים להפוך את תרכובות התרופה לסלקטיביות יותר כדי למקד את ה-DNA של המטופל ליעילות מרבית, ובו בזמן לאפשר למדענים לגזום חלק מהרעילות של התרופה".
בפרויקט מחקר במימון פנימי, מדעני SwRI פיתחו מספר ערכות אימון למידת מכונה, שכל אחת מהן משרתת תפקידים חשובים בסריקה של תרופות אונקולוגיות פוטנציאליות ל-DNA. מודלים אלה אומתו באמצעות מבחנים סטטיסטיים ומתואמים לנתונים ניסיוניים שפורסמו. מדעני SwRI חזו במדויק את היעילות של תרכובות תרופות כנגד מספר מודלים של תאים סרטניים באמצעות ערכות האימון וכלי ההקרנה הווירטואלי Rhodium™ של SwRI. כעת הם מתכננים ליישם את התוכנה הזו בתוכניות עתידיות לפיתוח תרופות כדי לעצב את הדור הבא לטיפול בסרטן.
SwRI השתמשה במימון פנימי לפיתוח תוכנת Rhodium™ כדי לספק כלי בעזרת מחשב לסינון מהיר של שיטות טיפול אפשריות למלחמה במחלות זיהומיות וחומרי לוחמה כימיים. יכולות למידת המכונה של SwRI יכולות להעריך יותר מ-2 מיליון תרכובות תרופות תוך מספר ימים בלבד כדי לזהות תרכובות בעלות סבירות גבוהה לטיפול מוצלח עם מינימום תופעות לוואי שליליות. SwRI השתמשה ב-Rhodeium™ לזהות בהצלחה תרופות טיפוליות חזקות ביותר עבור מספר מחלות זיהומיות, כגון SARS-CoV-2 (המכונה בדרך כלל COVID-19) וקדחת דימומית, כמו גם נוגדנים כימיים לחומרי עצבים.
