Krebsforschung

Algorithmus findet Störungen im sozialen Netzwerk der Gene

Remagen - 17.05.2018, 10:15 Uhr

Gene bilde Netzwerke. Bei Krankheit verändern sich diese. (Bild: Jürgen Fälchle / stock.adobe.com)                                      

Gene bilde Netzwerke. Bei Krankheit verändern sich diese. (Bild: Jürgen Fälchle / stock.adobe.com)                                      


ALPACA soll erkennen, wie das Zellnetzwerk im Krankheitszustand umorganisiert wird

Um Krebs-Ursachen aufzudecken, konzentrieren sich die beiden Wissenschaftler also weniger auf Unterschiede zwischen einzelnen Genen als auf Unterschiede zwischen Gen-Gemeinschaften in gesunden Zellen im Vergleich zu kranken Zellen. Diese zu identifizieren, ist jedoch leichter gesagt als getan, denn für die Genetik, die dem Krebs zugrunde liegt, müssen Zehntausende von interagierenden Komponenten durchsucht werden. Bislang gibt es keine robusten Methoden, mit denen Unterschiede in der Netzwerkstruktur quantifiziert werden könnten. Hier hat der computationale Biologe und Bioinformatiker Quackenbush seine Expertise eingebracht.

ALPACA soll die erste Methode sein, die ergründen kann, wie das „soziale Netzwerk“ einer Zelle im Krankheitszustand umorganisiert wird. In Simulationen hat der Algorithmus zu differenzierteren, sensibleren und robusteren Ergebnissen geführt als bisherige Methoden für die Suche nach krankheitsassoziierten Modulen in regulatorischen Netzwerken. Die Wissenschaftler glauben, dass die Decodierung, wie Netzwerk-Module neue Funktionen fördern, zu einem besseren Verständnis des Verhältnisses zwischen Genotyp und Phänotyp führen könnte. 

„Böse Jungs" gezielt einkreisen

„Wir möchten das, was wir gelernt haben, dazu verwenden, um neue Strategien zur Prävention und zur Heilung von Krankheiten zu entwickeln“, sagt Quackenbush. Padi ist besonders daran interessiert, mit ALPACA neuartige Behandlungsmethoden für Menschen zu finden, deren Krebs auf derzeit verfügbaren Therapien nicht anspricht. Durch die Gegenüberstellung von chemoresistenten und chemosensitiven Tumoren hoffen die Forscher Gemeinschaften von „bösen Jungs" einkreisen zu können, das heißt konkret genetische Pathways, die mit maßgeschneiderten Medikamenten angegriffen werden könnten.

Die Einbeziehung von Methoden zur Analyse sozialer Netzwerke über ALPACA ist eine innovative Nutzung von Tools, die ansonsten vor allem mit dem Marketing in Verbindung gebracht werden und nicht mit der medizinischen Forschung. „Diese Art der Forschung ist selten, weil nicht viele Leute gleichzeitig auf beiden Feldern arbeiten“, stellt Padi fest.



Dr. Helga Blasius (hb), Apothekerin
redaktion@daz.online


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