Terça-feira, 31 de dezembro de 2013. - Pela primeira vez, os cientistas começaram a combinar informações genômicas e de computação para prever novos usos dos medicamentos existentes. Um estudo computacional, financiado pelo National Institutes of Health (NIH), analisou dados genômicos e farmacológicos para prever novos usos de drogas que já estão no mercado. Pesquisadores, liderados pelo Dr. Atul J. Butte, da Universidade de Stanford, na Califórnia, relataram seus resultados em dois artigos na última edição da 'Science Translational Medicine'. "Levar um novo medicamento ao mercado geralmente custa cerca de um bilhão de dólares e muitos anos de pesquisa e desenvolvimento", diz a Dra. Rochelle M. Long, diretora da Rede de Pesquisa em Farmacogenômica do NIH, "se pudermos encontrar maneiras de reutilizar medicamentos que já aprovados, os tratamentos existentes poderão ser aprimorados e economizar tempo e dinheiro ".
Os cientistas extraíram seus dados do Gene Expression Omnibus (do National Center for Biotechnology Information), um banco de dados público que contém os resultados de milhares de estudos genômicos, em uma ampla gama de campos, apresentados por pesquisadores de todo o mundo.
O grupo de Butte focou-se em 100 doenças e 164 medicamentos, criando um programa de computador para pesquisar as milhares de possíveis combinações de drogas-doenças, medicamentos e doenças cujos padrões de expressão gênica se anulam. Por exemplo, se uma doença aumenta a atividade de certos genes, o programa tenta combiná-la com um ou mais medicamentos que diminuem essa atividade.
Muitas das combinações de drogas e doenças são conhecidas e estão em uso clínico, apoiando a validade dessa abordagem. Por exemplo, a análise previu corretamente que a prednisolona pode tratar a doença de Crohn, uma doença para a qual este medicamento é uma terapia padrão.
Outras combinações foram inovadoras e surpreendentes: um medicamento para tratar úlceras (cimetidina) coincidiu com câncer de pulmão e um anticonvulsivante (topiramato) coincidiu com doença inflamatória intestinal - que inclui a doença de Crohn.
Para confirmar a relação da cimetidina com o câncer de pulmão, a equipe testou este medicamento em células de câncer de pulmão humano em laboratório e em células implantadas em camundongos. Nos dois casos, a droga retardou o crescimento de células cancerígenas em comparação com o grupo controle (células ou camundongos) que não receberam cimetidina.
Para testar se o topiramato anticonvulsivante tem efeito sobre as doenças inflamatórias intestinais, os pesquisadores administraram a droga em ratos que apresentavam sintomas dessa doença intestinal: diarréia, inflamação, úlceras e danos microscópicos no cólon. A droga reduziu todos esses sintomas, às vezes até melhores que a prednisolona.
Além disso, os cientistas observaram que doenças com processos moleculares semelhantes (por exemplo, aquelas que afetam o sistema imunológico) foram agrupadas na análise. O mesmo fizeram medicamentos com efeitos semelhantes (por exemplo, aqueles que retardam a divisão celular). Os pesquisadores acreditam que, estudando os membros desses grupos inesperados, eles poderiam aprender mais sobre o progresso de certas doenças e sobre o funcionamento de alguns medicamentos no nível molecular.
Segundo Long, "essa pesquisa ainda está em um estágio inicial, mas é um método promissor para uma abordagem criativa, rápida e acessível quando se trata de descobrir novos usos para medicamentos que já temos em nosso arsenal terapêutico".
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Os cientistas extraíram seus dados do Gene Expression Omnibus (do National Center for Biotechnology Information), um banco de dados público que contém os resultados de milhares de estudos genômicos, em uma ampla gama de campos, apresentados por pesquisadores de todo o mundo.
O grupo de Butte focou-se em 100 doenças e 164 medicamentos, criando um programa de computador para pesquisar as milhares de possíveis combinações de drogas-doenças, medicamentos e doenças cujos padrões de expressão gênica se anulam. Por exemplo, se uma doença aumenta a atividade de certos genes, o programa tenta combiná-la com um ou mais medicamentos que diminuem essa atividade.
Muitas das combinações de drogas e doenças são conhecidas e estão em uso clínico, apoiando a validade dessa abordagem. Por exemplo, a análise previu corretamente que a prednisolona pode tratar a doença de Crohn, uma doença para a qual este medicamento é uma terapia padrão.
Outras combinações foram inovadoras e surpreendentes: um medicamento para tratar úlceras (cimetidina) coincidiu com câncer de pulmão e um anticonvulsivante (topiramato) coincidiu com doença inflamatória intestinal - que inclui a doença de Crohn.
Para confirmar a relação da cimetidina com o câncer de pulmão, a equipe testou este medicamento em células de câncer de pulmão humano em laboratório e em células implantadas em camundongos. Nos dois casos, a droga retardou o crescimento de células cancerígenas em comparação com o grupo controle (células ou camundongos) que não receberam cimetidina.
Para testar se o topiramato anticonvulsivante tem efeito sobre as doenças inflamatórias intestinais, os pesquisadores administraram a droga em ratos que apresentavam sintomas dessa doença intestinal: diarréia, inflamação, úlceras e danos microscópicos no cólon. A droga reduziu todos esses sintomas, às vezes até melhores que a prednisolona.
Além disso, os cientistas observaram que doenças com processos moleculares semelhantes (por exemplo, aquelas que afetam o sistema imunológico) foram agrupadas na análise. O mesmo fizeram medicamentos com efeitos semelhantes (por exemplo, aqueles que retardam a divisão celular). Os pesquisadores acreditam que, estudando os membros desses grupos inesperados, eles poderiam aprender mais sobre o progresso de certas doenças e sobre o funcionamento de alguns medicamentos no nível molecular.
Segundo Long, "essa pesquisa ainda está em um estágio inicial, mas é um método promissor para uma abordagem criativa, rápida e acessível quando se trata de descobrir novos usos para medicamentos que já temos em nosso arsenal terapêutico".
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