محققان داروشناسی، داروهای ویژه ای را برای هدف قرار دادن اهدافی مولکولی در سلول طراحی می کنند. اما مشکل اینجاست که بدن ما مجموعه ای بسیاری پیچیده از واکنش های مختلف است و در نتیجه این محیط ممکن است موجب بروز واکنش هایی ناخواسته با مواد دارویی وارد شده به بدن شود. به همین دلیل است که در بسیاری از داروها با پدیده عوارض جانبی روبرو هستیم و در برخی موارد حتی این عوارض جانبی به طور کامل برای ما قابل شناسایی نبوده و بسیاری از این مشکلات در گذر زمان روشن می شود. در واقع شیوه های کنونی به هیچ وجه قادر به شناسایی همه واکنش های ناشی از یک ماده دارویی در بدن نیست.
در این میان، گروهی از پژوهشگران مرکز پزشکی دانشگاه کلمبیا در ایالت متحده موفق به طراحی نوعی الگوریتم شدند که می تواند واکنش های مختلفی که یک دارو ممکن است در بدن انسان داشته باشد را پیش بینی و شبیه سازی می کند. این الگوریتم DeMAND نام دارد. این واژه مخفف عبارت Detecting Mechanism of Action by Network Dysregulation است. در این شیوه، مدلی رایانه ای از شبکه ای از واکنش های پروتئینی که در سلول بیمار روی می دهد ایجاد می شود. سپس آزمایشاتی به انجام می رسد تا تغییرات ژنتیکی ایجاد شده در سلول بیمار در برخورد با داروی مورد نظر آشکار شود. الگوریتم DeMAND با درهم آمیزی اطلاعات این مدل با آزمایشات حقیقی می تواند مجموعه ای پروتئین ها که بیشتر از بقیه در معرض واکنش با داروی جدید قرار دارند را شناسایی کند.
بررسی های انجام شده درباره کارایی الگوریتم DeMAND نشان داده که این شیوه می تواند پیش بینی بسیار دقیقی از واکنش های یک دارو داشته باشد. برای نمونه، وقتی دانشمندان در این مدل، نوعی سلول لنفی انسانی را در معرض دسته ای از داروها قرار دادند، این الگوریتم توانست تا 70 درصد از مواردی که تا پیش از این شناسایی شده بود را پیش بینی کند.
این الگوریتم می تواند کاربردهایی دیگر نیز داشته باشد و برای نمونه می توان داروهای مختلفی که اثرات مشابه دارند را شناسایی کرد. برای نمونه در این پژوهش مشخص شد که مجموعه ای یکسان از پروتئین ها در رویارویی با دو داروی «سولفاسالازین» و «آلترتامین» واکنش یکسانی دارند. گفتنی است این دو دارو هیچ ارتباطی با هم ندارند. آلترتامین در حال حاضر برای درمان سرطان تخمدان به کار می رود و سولفاسالازین نیز در درمان التهاب روده و آرتریت روماتوئید کاربرد دارد.
گفتنی است الگوریتم DeMAND می تواند فرآیند کشف داروهای جدید را تسریع کرده و نیز هزینه این فرآیند را به صورت قابل توجهی کاهش دهد.
این پژوهش به تازگی در نشریه Cell منتشر شده است.
No tags for this post.