Modelowanie rozwoju raka
Wątroba to ważny narząd o wielu funkcjach, takich jak m. in. synteza białek, detoksyfikacja i produkcja enzymów trawiennych. Mechanizmy tworzenia struktury wątroby przez komórki i ich zachowania w czasie regeneracji lub powstawania guzów są słabo rozumiane. Aby pogłębić naszą wiedzę w tym obszarze, powstał projekt Cancersys, finansowany przez UE, którego twórcy skupili się na opracowaniu modelu architektury wątroby i raka wątrobowokomórkowego. Na początek zespół projektu ustalił procedurę przestrzenno-czasowego modelowania tkanki na podstawie konfokalnych skanów laserowych, przetwarzania obrazu i trójwymiarowej rekonstrukcji tkanki. Tę technikę zastosowano, by zrozumieć mikroarchitekturę wątroby w czasie formowania się raka. Model Cancersys uchwycił strukturę zrazików wątroby, koncentrując się na żyłach, a także komórkach zdrowych i złośliwych. Model usprawnił analizę rozmaitych parametrów, takich jak stan i częstotliwość proliferacji komórki, współczynnik śmierci komórkowej i trójwymiarowa orientacja komórki podczas tworzenia się nowotworu. Na drugim etapie, zintegrowano w modelu szlaki beta kateniny i sygnalizowania ras. Celem było określenie z wyprzedzeniem wpływu aktywacji tych związanych z rakiem ścieżek na decyzję dotyczącą pojedynczej komórki i organizację tkanki. Poprzez połączenie podejścia modelującego z profilowaniem ekspresji całego genomu z hepatocytów z aktywowaną beta kateniną lub sygnalizowaniem ras, naukowcy zidentyfikowali ujemne interakcje między dwiema ścieżkami. Sygnalizowanie poprzez beta kateninę doprowadziło do osłabienia ekspresji genów, które są dodatnio regulowane modułem sygnalizowania ras i vice versa. Naukowcy planowali testowanie cząsteczek kandydujących odpowiedzialnych za interakcję indukcyjnej beta kateniny i sygnalizowania ras u myszy transgenicznych. Model Cancersys zaoferował podejście predykcyjne w celu określenia roli kaskad sygnalizowania związanych z rakiem w przypadku raka wątrobowokomórkowego. Partnerzy projektu żywią nadzieję, że ich model przyczyni się do zaprojektowania efektywnych przeciwnowotworowych strategii interwencyjnych i leczniczych.
