Φάρμακα Δεύτερης Ευκαιρίας και Τεχνητή Νοημοσύνη: Η Νέα Εποχή της Ογκολογίας

Πώς γνωστά φάρμακα βρίσκουν νέο ρόλο στη μάχη κατά του καρκίνου

Ο καρκίνος αποτελεί μία από τις σημαντικότερες προκλήσεις της δημόσιας υγείας, με εκατομμύρια νέα περιστατικά να καταγράφονται κάθε χρόνο. Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (Π.Ο.Υ.), το 2020 καταγράφηκαν 10 εκατομμύρια θάνατοι σχετιζόμενοι με τον καρκίνο, ο πιο συχνά διαγνωσμένος τύπος ήταν ο καρκίνος του μαστού, ενώ η κυριότερη αιτία θανάτου από καρκίνο ήταν ο καρκίνος του πνεύμονα. Όσον αφορά τον παιδικό καρκίνο, υπολογίζεται ότι συμβαίνουν 400.000 περιπτώσεις κάθε χρόνο [1]. Παρά την πρόοδο των τελευταίων δεκαετιών, η ανάγκη για νέες, πιο αποτελεσματικές και οικονομικά προσιτές θεραπείες παραμένει μεγάλη.

Μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική είναι η επαναστόχευση φαρμάκων (drug repurposing). Πρόκειται για την εύρεση νέων θεραπευτικών ενδείξεων για ήδη εγκεκριμένα φάρμακα. Έτσι, φάρμακα που χρησιμοποιούνται  σε άλλες ασθένειες μελετώνται προκειμένου να αξιοποιηθούν και στον καρκίνο. Με αυτόν τον τρόπο αποφεύγεται το χρονοβόρο και δαπανηρό στάδιο των μελετών ασφάλειας, αφού τα φάρμακα αυτά είναι ήδη γνωστά στην ιατρική πράξη.

Ο Ρόλος της Τεχνητής Νοημοσύνης

Η Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) δίνει νέα ώθηση στην επαναστόχευση. Με τη βοήθεια προηγμένων αλγορίθμων μπορούν να αναλυθούν τεράστιες βάσεις δεδομένων, να ενσωματωθούν διαφορετικών ειδών δεδομένα omics (π.χ. γενoμική, πρωτεoμική κ.τ.λ.), να μελετηθούν μοριακά μονοπάτια, αλληλεπιδράσεις φαρμάκου-στόχου και πολύπλοκα ιατρικά δεδομένα. Με αυτόν τον τρόπο εντοπίζονται πιθανές νέες δράσεις ήδη γνωστών φαρμάκων στον καρκίνο. Επίσης, τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να βελτιώσουν τις διαδικασίες μοριακής πρόσδεσης (molecular docking). Η μοριακή πρόσδεση είναι μία μέθοδος που πραγματοποιείται μέσω λογισμικού προσομοίωσης, εξετάζοντας εάν ένα μόριο (φάρμακο) μπορεί να τοποθετηθεί στην επιφάνεια σύνδεσης ενός στόχου (πρωτεΐνη) και πόσο ισχυρή είναι αυτή η σύνδεση, ομοίως με τη δοκιμή κλειδιών σε κλειδαριά.

Παραδείγματα επαναστοχεύσιμων φαρμάκων [2-5]

Ήδη αρκετά γνωστά φάρμακα φαίνεται να έχουν αντικαρκινικές ιδιότητες:

• Μετφορμίνη (αντιδιαβητικό): μελετάται για τον καρκίνο του μαστού, του παγκρέατος και του προστάτη.
• Στατίνες (φάρμακα κατά της δυσλιπιδαιμίας): φαίνεται ότι επηρεάζουν μηχανισμούς που σχετίζονται με τον καρκίνο του στομάχου, του μαστού και του ουροποιητικού συστήματος.
• Δισουλφιράμη (κατά του εθισμού στο αλκοόλ): μελετάται σε καρκίνο μαστού, παχέος εντέρου, προστάτη και θυρεοειδούς.
• Μεβενδαζόλη (ανθελμινθικό): φαίνεται να εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό καρκινικών κυττάρων.
• Αναστολείς αντλίας πρωτονίων -π.χ. παντοπραζόλη- (φάρμακα για τον έλεγχο έκκρισης γαστρικού οξέος): παρουσιάζουν αντικαρκινική δράση σε όγκους του παχέος εντέρου.
• Αντιφλεγμονώδη φάρμακα, π.χ. σελεκοξίμπη: ερευνώνται σε καρκίνο μαστού, παχέος εντέρου, κεφαλής-τραχήλου και προστάτη.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ορισμένα φάρμακα έχουν λάβει ήδη έγκριση για ογκολογικές ενδείξεις, όπως η θαλιδομίδη για το πολλαπλούν μυέλωμα, η ραλοξιφαίνη για τον καρκίνο του μαστού, και η ασπιρίνη για τον καρκίνο του παχέος εντέρου [6]. Ωστόσο, βρίσκονται σε εξέλιξη κλινικές δοκιμές με στόχο να αποδείξουν τις αντικαρκινικές ιδιότητες και άλλων γνωστών φαρμάκων.

Προκλήσεις και προοπτικές

Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα υπάρχουν προκλήσεις: η ετερογένεια και η πολυπλοκότητα των δεδομένων, η εξάρτηση της ποιότητας των αποτελεσμάτων από την ποιότητα των δεδομένων, η ανάγκη εργαστηριακής επιβεβαίωσης των αποτελεσμάτων και η ύπαρξη ειδικών προκειμένου να ερμηνεύσουν αυτά τα αποτελέσματα. Επιπλέον, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η σωστή χρήση των προσωπικών δεδομένων των ασθενών και η δημιουργία ενός σαφέστερου ρυθμιστικού πλαισίου για την αξιοποίηση της ΤΝ στην κλινική πράξη.

Ωστόσο, η συνδυαστική χρήση της επαναστόχευσης φαρμάκων και της ΤΝ φαίνεται ότι ανοίγει νέους δρόμους για την ανάπτυξη αντικαρκινικών θεραπειών, προσφέροντας ελπίδα για πιο στοχευμένες και οικονομικά προσιτές λύσεις στο μέλλον.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cancer [Internet]. Cancer.
2. Gönen M, Kaski S. Kernelized Bayesian Matrix Factorization. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell. 2014 Oct;36(10):2047-60.
3. Sun J, Zhao M, Jia P, Wang L, Wu Y, Iverson C, Zhou Y, Bowton E, Roden DM, Denny JC, Aldrich MC, Xu H, Zhao Z. Deciphering Signaling Pathway Networks to Understand the Molecular Mechanisms of Metformin Action. PLoS Comput Biol. 2015 Jun 17;11(6):e1004202
4. Xia Y, Sun M, Huang H, Jin WL. Drug repurposing for cancer therapy. Signal Transduct Target Ther. 2024 Apr 19;9(1):92.
5. Fang J, Wu Z, Cai C, Wang Q, Tang Y, Cheng F. Quantitative and Systems Pharmacology. 1. In Silico Prediction of Drug-Target Interactions of Natural Products Enables New Targeted Cancer Therapy. J Chem Inf Model. 2017 Nov 27;57(11):2657-2671.
6. Tołoczko-Iwaniuk N, Dziemiańczyk-Pakieła D, Nowaszewska BK, Celińska-Janowicz K, Miltyk W. Celecoxib in Cancer Therapy and Prevention – Review. Curr Drug Targets. 2019;20(3):302-315.

Ωραιάνθη Φιστέ, MD, MSc, PhD, Παθολόγος – Ογκολόγος, Γ’ Πανεπιστημιακή Παθολογική Κλινική & Ομώνυμο Εργαστήριο Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ, ΓΝΝΘ «Η ΣΩΤΗΡΙΑ», Αθήνα