OTKRIĆE HRVATA Sad znamo kako brže do lijekova za rak, proces se skraćuje pet godina

Naš poznati znanstvenik Igor Štagljar, profesor i direktor na Odjelu za biokemiju i medicinsku genetiku Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Torontu sa suradnicima iz Kanade i Hrvatske došao je do važnog otkrića u liječenju raka, upravo objavljenog u prestižnom časopisu Nature Biotechnology.

Po prvi su put koristili kvantna računala u suradnji s umjetnom inteligencijom te otkrili da se tako može značajno ubrzati proces otkrivanja novih lijekova za rak. Dio tog procesa, koji uobičajeno traje pet do šest godina, skraćuje se na samo četiri mjeseca, jer se u potrazi za lijekom jako brzo eliminira spojeve koji nisu ljekoviti. S druge strane, znanstvenici su u mogućnosti istraživati i spojeve koje se dosad smatralo nedostupnima za liječenje raka. Kvantna računala značajno ubrzavaju proces jer ogromnu količinu podataka analiziraju puno brže te istražuju molekularne strukture potencijalnih lijekova koje bi inače bile nedostupne.

U suradnji s laboratorijem Alána Aspuru-Guzika sa Sveučilišta u Torontu i Insilico Medicine kao vodećom biotehnološkom tvrtkom koja u kliničkoj fazi pronalaska novih lijekova koristi generativnu umjetnu inteligenciju (AI), otkriveni su, kako pojašnjava Štagljar za 24 sata, potencijalni prototipovi lijekova za rak.

- Mogu slobodno reći da je naše otkriće revolucija u načinu otkrivanja lijekova za rak. Uz pomoć kvantnih računala, umjetne inteligencije i tehnologija razvijenih u mom laboratoriju, sad u potrazi za lijekovima možemo ciljati i mete koje su dosad smatrane nedostupnima za liječenje raka. Cilj nam je u roku dvije do tri godine identificirati prototipove lijekova koji bi mogli završiti u kliničkim ispitivanjima, dok je dugoročni cilj omogućiti nove terapijske opcije za vrste raka koje su trenutačno neizlječive, poput raka gušterače, pluća i debelog crijeva - otkriva Štagljar.

- Dosad smo pokazali da AI i kvantna računala značajno ubrzavaju proces pretkliničkih ispitivanja. Naš inovativni pristup skraćuje ta ispitivanja s uobičajenih pet do šest godina na samo nekoliko mjeseci, omogućujući bržu identifikaciju najperspektivnijih spojeva za daljnji razvoj. Time ne samo da smanjujemo troškove istraživanja, već i povećavamo šanse za otkrivanje učinkovitih terapija. Na primjer, naš pristup omogućuje testiranje tzv. 'molekularnih ljepila', zatim tzv. PROTAC terapija  i drugih inovativnih lijekova  usmjerenih na 'nedostupne' proteine, poput KRAS mutanata, koji su ključni za razvoj mnogih vrsta raka - pojašnjava Štagljar, svjetski stručnjak na području molekularne onkologije.

- Dugoročno, potencijal kvantnih računala i AI-a ide daleko iznad trenutačnih mogućnosti. Ove tehnologije omogućit će modeliranje i simulaciju bioloških sustava na razinama koje su trenutačno nezamislive. To uključuje i preciznu identifikaciju biomarkera za rane dijagnostičke testove; otkrivanje potpuno novih terapijskih ciljeva, što će proširiti spektar potencijalnih lijekova; personalizaciju terapija, prilagođavanjem liječenja na temelju pacijentovog genetskog profila i specifičnih karakteristika tumora - kaže.

Uz to, kvantna računala, u kombinaciji sa  AI, omogućit će razvoj još preciznijih 'pametnih lijekova' dizajniranih za specifične molekularne interakcije u stanici, uz minimalne nuspojave.

- Razvoj ovog pristupa ne samo da ubrzava istraživanje, već potiče globalnu suradnju. Stvaranjem baza podataka i algoritama dostupnih znanstvenicima širom svijeta, ubrzava se napredak u otkrivanju lijekova. Dugoročni utjecaj ovih tehnologija može se usporediti s uvođenjem genetskog sekvenciranja, promijenit će način na koji razumijemo biologiju, medicinu i razvoj terapija - ističe Štagljar.

U njegov su projekt uključeni kliničari (onkolozi), molekularni biolozi, inženjeri specijalizirani za računalne metode, te vodeća kompanija u AI otkrivanju lijekova, Insilico Medicine.

Predstojnik Klinike za onkologiju i radioterapiju KBC Split prof.dr.sc. Eduard Vrdoljak za 24 sata izražava zadovoljstvo što je dio ove 'produktivne i izrazito važne suradnje kako za znanost i medicinu, tako i za naše mlade snage'. 

- I naravno, premda indirektno, ali najvažnije, za naše onkološke pacijente. Uz Igora i naše prijateljske sastanke, uspostavili smo nevjerojatnu komunikaciju i pravi mi je gušt svjedočiti njezinim uspjesima. Naime, ona predstavlja sve čemu bismo danas trebali stremiti, a to je ujedinjenje pretkliničkih i kliničkih znanja i njihova aplikacija u svakodnevnu praksu. Mlada doktorica znanosti Dora Čerina Pavlinović je imala čast i priliku sudjelovati na ovom projektu s naše strane. Akademik Igor Štagljar je prosvjetitelj, znanstvenik i nadasve čovjek i prijatelj svjetske razine s kojim je privilegija raditi - napominje dr. Vrdoljak.

Dr. sc. Dora Čerina Pavlinović, liječnica KBC-a Split specijalizirana za kliničku onkologiju napominje kako je u Torontu bila u laboratoriju prof. Štagljara u Terrence Donnelly Centru te na odjelu radioterapije u Princess Margaret Cancer Centru.

- Upoznavši fantastičnu ekipu profesora Štagljara, shvatila sam kako svi dijelimo i znanstveni, ali i klinički pogled na potencijalna nova saznanja. Nadam se kako je ovaj uspjeh samo početak te kako ćemo uskoro u eri precizne i personalizirane medicine ubrzanjem procesa proizvodnje lijekova biti u mogućnosti dovesti proces liječenja na jednu novu, svemirsku razinu, na kojoj ćemo krojiti  lijekove baš za svakog pacijenta - napominje ova liječnica.

Jedna od hrvatskih znanstvenica koja  je sudjelovala na stručnoj edukaciji kod Štagljara, i koja se pojavljuje kao koautorica na ovoj novoj publikaciji u Nature Biotechnology,  jest Lela Bitar, dr.med. iz Klinike za plućne bolesti KBC-a Zagreb.

- Edukacija se odvijala u prestižnim ustanovama - Princess Margaret Cancer Centru, jednom od vodećih onkoloških centara u svijetu, te na Sveučilištu u Torontu, u Donnelly Centru za stanična i biomolekularna istraživanja, u Laboratoriju profesora Štagljara. Moj rad u njegovom laboratoriju bio je fokusiran na identifikaciju novih spojeva koji djeluju na specifične genetske promjene u karcinomu pluća, donedavno smatrane negativnim prognostičkim faktorima, kaže dr. Bitar za 24 sata. Ova istraživanja, dodaje, nude nadu u razvoj novih lijekova za česte mutacije kod bolesnika s karcinomom pluća, koje su donedavno smatrane nelječivim.

- Razvoj novih lijekova je temelj bolje skrbi za naše bolesnike, a povezivanje znanstvenika koji se bave bazičnom znanošću i kliničara omogućava brži prijenos znanstvenih otkrića u praktične medicinske primjene, što poboljšava skrb za naše pacijente i unaprjeđuje svakodnevnu praksu. Edukacija mi je omogućila dublje razumijevanje molekularnih procesa i bazične onkologije, što je ključno za razvoj personaliziranog pristupa liječenju bolesnika  napominje dr. Bitar.