美国看病资讯化学家们预测预防癌症的几率

美国看病资讯化学家们预测预防癌症的几率

对于大批研究人员来说，预防癌症的道路是漫长而艰巨的，但莱斯大学科学家的新研究表明，可能存在捷径。——美国看病

水稻化学家Anatoly Kolomeisky，主要作者和博士后研究员Hamid Teimouri和研究助理Cade Spaulding正在开发一个理论框架，以解释如何更容易地识别由一个以上基因突变引起的癌症，并可能被阻止。——美国看病

从本质上讲，它通过识别和忽略过渡途径来实现这一点，这些途径对细胞中突变的固定没有多大贡献，从而继续建立肿瘤。——美国看病

《生物物理学杂志》上的一项研究描述了他们对与各种癌症有关的细胞转化途径的有效能量景观的分析。将途径数量限制在少数最有可能启动癌症的途径的能力可能有助于找到在真正开始之前停止该过程的方法。——美国看病

“从某种意义上说，癌症是一个坏运气的故事，”化学、化学和生物分子工程教授科洛梅斯基说。“我们认为，我们可以通过寻找通常导致癌症的低概率突变集合来降低这种坏运气的可能性。根据癌症的类型，这可能介于两个突变和10个突变之间。——美国看病

计算决定生物分子系统中相互作用的有效能量可以预测它们的行为。该理论通常用于根据其组成原子的序列以及它们如何相互作用来预测蛋白质将如何折叠。——美国看病

Rice团队正在将相同的原理应用于在细胞中起作用的癌症启动途径，但有时携带身体保障措施遗漏的突变。当两个或多个这些突变固定在细胞中时，它们随着细胞分裂和肿瘤的生长而被向前传递。——美国看病

Kolomeisky说，根据他们的计算，几率有利于最主要的途径，即那些在消耗最少能量的同时将突变向前推进的途径。——美国看病

“我们不是研究所有可能的化学反应，而是确定我们可能需要研究的少数几个，”他解释说。“在我们看来，大多数参与癌症起源的组织都在努力做到尽可能同质。规则是降低异质性的途径总是在肿瘤形成的道路上最快的。——美国看病

大量可能的途径似乎使缩小它们的范围成为一个棘手的问题。“但事实证明，利用我们的化学直觉和建立有效的自由能景观有助于我们计算突变可能在细胞中的哪个位置，”Kolomeisky说。——美国看病

该团队通过最初关注仅涉及两个突变的途径来简化计算，当这些突变固定时，会引发肿瘤。Kolomeisky说，涉及更多突变的机制将使计算复杂化，但程序保持不变。——美国看病

大部分功劳归功于斯波尔丁，他在Teimouri的指导下创建了大大简化计算的算法。这位来访的研究助理12岁时第一次见到科洛梅斯基寻求指导。他提前两年从休斯顿的一所高中毕业，去年16岁时加入了莱斯实验室，并将于今年秋天进入圣安东尼奥的三一大学。

“尽管Cade很小，但他在计算机编程和实现复杂算法方面具有出色的能力，”Kolomeisky说。“他提出了最有效的蒙特卡罗模拟来测试我们的理论，其中系统的大小可以涉及多达十亿个细胞。——美国看病

斯波尔丁说，该项目以一种与他的兴趣以及他的计算机编程技能相吻合的方式将化学，物理和生物学结合在一起。“这是结合所有科学分支和编程的好方法，这是我发现最有趣的，”他说。——美国看病

该研究是在2019年的一篇论文之后进行的，其中Rice实验室模拟了随机（随机）过程，以了解为什么一些癌细胞克服了身体的防御并触发了疾病的传播。——美国看病

但是，了解这些细胞最初是如何癌变的，可以帮助它们在通过时阻止它们，Kolomeisky说。“这对个性化医疗有影响，”他说。“如果组织测试可以发现突变，我们的框架可能会告诉你是否有可能患上肿瘤，以及你是否需要更频繁的检查。我认为这个强大的框架可以成为预防的工具。——美国看病