«Сотовые сигнальные сети — это механизмы, которые клетки используют для передачи, обработки и реагирования на биологическую информацию, полученную из их непосредственного окружения», — сказал Винай Варадан, доктор философии, доцент Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв, член Case Comprehensive Cancer Center, и старший автор-корреспондент по исследованию. «InFlo можно рассматривать как моделирование потока информации в этих сигнальных сетях».InFlo работает, оценивая уровни активности генов в образцах тканей и прогнозируя соответствующие уровни белка. Затем он использует статистические вероятности и другие математические модели для построения сетей активности, показывающих, как взаимодействуют белки. Исследователи могут использовать InFlo для сравнения пораженных и здоровых тканей и выявления различий в передаче сигналов.
InFlo зависит от ткани и учитывает генетические изменения, связанные с заболеванием, в отличие от других методов. Он представляет собой важный шаг вперед в расшифровке действий многоуровневых сетей сигнализации, обычно используемых сотами.«Сложные заболевания, такие как рак, связаны с одновременным нарушением нескольких клеточных процессов, действующих в тандеме», — сказал Варадан. «Мы разработали InFlo для надежной интеграции нескольких потоков молекулярных данных и разработки комплексного молекулярного портрета отдельного образца рака».InFlo включает данные, относящиеся к каждому уровню клеточной коммуникации в пределах одного образца, включая ДНК, РНК, белки и молекулы, обычно присоединенные к белкам, такие как химические метильные группы.
Этот метод также включает в себя стратегии по снижению «шума» и только выделение сигнальных сетей, которые могут вызвать заболевание.Аналиса ДиФео, доктор философии, старший соавтор-корреспондент исследования, Норма С. и Эл И. Геллер, назначенные профессора по исследованию рака яичников в Медицинской школе Университета Кейс Вестерн Резерв и член Центра комплексного онкологического исследования случая, подтвердили InFlo с использованием яичников. раковые опухолевые клетки, устойчивые к химиотерапии на основе платины.
InFlo определила взаимодействие между двумя белками, называемыми цАМФ и CREB1, как ключевой механизм, связанный с устойчивостью к платине.«Следуя предсказаниям InFlo, мы показали, что ингибирование CREB1 сильно повышает чувствительность клеток рака яичников к терапии платиной, а также эффективно убивает стволовые клетки рака яичников. Поэтому мы очень рады этому открытию и в настоящее время оцениваем, может ли оно привести к потенциальному терапевтическому эффекту. «мишень для лечения платинорезистентного рака яичников», — сказал ДиФео.InFlo встраивается в платформу Philips IntelliSpace Genomics и скоро будет доступен для широкого использования в базовых и трансляционных исследованиях.
Исследователи Case Western Reserve University продолжат разработку модуля IntelliSpace Genomics InFlo, и следующим шагом будет расширение InFlo для включения других потоков данных. «В настоящее время мы сотрудничаем с исследовательской группой Imaging Informatics в Центре компьютерной визуализации и персонализированной диагностики Университета Кейс Вестерн Резерв, чтобы интегрировать InFlo с функциями визуализации, полученными на основе данных патологии и радиологии», — сказал Варадан. Такое добавление привело бы к одному из наиболее всеобъемлющих инструментов, доступных исследователям для определения механизмов, лежащих в основе сложных заболеваний, таких как рак.