Leczenia raka metodą analizy strumieni metabolicznych
Projekt METAFLUX ("Metabolic flux analysis and cancer") zgromadził interdyscyplinarne konsorcjum naukowców z Europy, którzy będą uczyli innych naukowców technik analizy strumieni metabolicznych z myślą o rozpoznawaniu chorób nowotworowych. Naukowcy prześledzą zmiany strumienia metabolitów komórkowych w odpowiedzi na środki farmakologiczne i komórki rakowe, przy użyciu metod in vitro i in vivo z dziedziny metabolomiki. Metody stosowane w metabolomice polegają na pomiarze metabolitów o małej masie cząsteczkowej, które wskazują na stan fizjologiczny lub patologiczny organizmu. Natomiast technika analizy strumieni metabolitów wykorzystuje zaawansowane narzędzia statystyczne i bioinformatyczne do wygenerowania dynamicznych profili metabolicznych. W trakcie pierwszych 2 lat trwania projektu, przez proces rekrutacyjny pomyślnie przeszło 16 naukowców początkujących oraz 1 naukowiec doświadczony i te osoby zostały objęte szkoleniem. Dzięki kursom szkoleniowym z dziedzin takich jak metabolizm, analiza strumieni metabolicznych, metody analityczne związane z magnetycznym rezonansem jądrowym oraz spektrometrią mas, naukowcy zdobyli odpowiednie umiejętności laboratoryjne i badawcze. Stypendyści odebrali również szkolenie uczące umiejętności komunikacyjnych i rozumienia ze słuchu, pisania prac naukowych oraz programowania komputerowego. W ciągu roku po zakończeniu badania, stypendyści METAFLUX opublikowali 1 pracę i przygotowują się do napisania 5 kolejnych. Badacze skupieni wokół projektu METAFLUX opracowali metody badania in vitro i in vivo komórkowych strumieni metabolicznych przy zastosowaniu magnetycznego rezonansu jądrowego oraz dynamicznej polaryzacji jądrowej sprzężonej z magnetycznym rezonansem jądrowym (DNP-NMR) w modelach raka. Układy DNP-NMR zostały zoptymalizowane dzięki zastosowaniu lepszych rozpuszczalników i nowych substratów. Metoda jednoobrazowego NMR w połączeniu z wysokiej jakości rozpuszczalnikiem do DNP-NMR umożliwiła szybki i czuły pomiar metabolitów o niskich stężeniach. Zbadano deregulację wymiany metabolitów w przebiegu choroby nowotworowej w drodze analizy statystycznej na podstawie istniejących danych o chorobie. Stypendyści wygłosili referaty na temat wyników badania na międzynarodowych konferencjach, takich jak Sympozjum Keystone i EUROMAR 2012.Zorganizowano również warsztaty celem zaprezentowania i rozpowszechnienia wyników badania oraz wprowadzenia do technik NMR, DNP-NMR i spektrometrii mas sprzężonej z chromatografią gazową (GC-MS). W planach jest organizacja kursów z zakresu technologii analizy strumieni metabolicznych, obliczeniowego modelowania strumieni oraz opracowywania nowych leków. Sukces projektu ułatwi wyjaśnienie mechanizmów zachodzących w procesie nowotworowym, poprawiając zarówno diagnostykę, jak i leczenie w oparciu o analizę strumieni metabolicznych na liniach komórkowych i modelach zwierzęcych. Obliczeniowe modelowanie strumieni może również pomóc w ocenie skuteczności leczenia danym lekiem. Zdobyta wiedza oznacza dla naukowców z UE duży krok na przód w badaniach z dziedziny metabolomiki.