Alexander
Microsoft “rozwiąże” problem raka w ciągu 10 najbliższych lat przez “przeprogramowanie” chorych komórek.
Microsoft obiecał “rozwiązać problem raka” w ciągu dekady przy użyciu przełomowej techniki informatycznej polegającej na identyfikacji kodu chorych komórek
i przeprogramowanie ich ponownie do zdrowego stanu.
W dramatycznej zmianie kierunku rozwoju giganta technologii, firma zebrała “małą armię” najlepszych na świecie biologów, programistów i inżynierów, którzy próbują poradzić sobie z rakiem, jak gdyby był to błąd w systemie komputerowym. Bieżącego lata Microsoft otworzył swoje pierwsze laboratorium, gdzie będzie testować wyniki informatyków, którzy tworzą ogromne mapy wewnętrznego działania sieci komórkowych. Naukowcy pracują nawet nad komputerami wykonanymi z DNA, które mogą funkcjonować i żyć wewnątrz komórek, poszukując „usterek” takich jak np. rak w sieciach ustrojowych. Jeśli zauważone byłyby szanse na rozwój raka wówczas system byłby resetowany i ponownie uruchomiany, czyszcząc się tym samym z chorych komórek.
Chris Bishop, dyrektor laboratorium w Microsoft Research, uważa, że “że jest naturalną rzeczą, by Microsoft interesował się tym problemem ponieważ ma ogromną wiedzę w dziedzinie informatyki, a to co się dzieje w przypadku raka jest problemem o podłożu informatycznym. “To nie tylko analogia, ale i głęboki wgląd matematyczny. Biologia i informatyka są dyscyplinami, które wydają się być tak różne jak kreda i ser, ale mają bardzo głębokie związki na najbardziej podstawowym poziomie.” Biologiczna grupa obliczeń w Microsoft rozwija komputery molekularne zbudowane z DNA, które działają jak lekarz dla miejscowych komórek rakowych i niszczą je. Andrew Philips, szef grupy, stwierdził: “To długotrwały proces, ale … myślę, że będzie technicznie możliwym w okresie pięciu do dziesięciu lat by umieścić w organizmie inteligentne systemy molekularne, które będą mogły wykryć chorobę.”
Grupa ds. zasad i narzędzi programistycznych opracowała już oprogramowanie, które odzwierciedla zachowanie zdrowej komórki tak, że może być porównana z komórką chorą celem określenia problemu i wypracowania sposobu w jakim może być to naprawione. Oprogramowanie “Analizator Bio Modelu” jest już obecnie używane, pomagając naukowcom zrozumieć sposoby skuteczniejszego leczenia białaczki.
Dr Jasmin Fisher uważa, że naukowcy będą w stanie kontrolować i regulować raka w ciągu dekady. “Jeśli będziemy w stanie kontrolować i regulować raka, wówczas stanie się on typową przewlekłą chorobą, w trakcie której nastąpi rozwiązywanie problemu. Kwestia znalezienia rozwiązania to dla niektórych nowotworów okres już tylko pięciu lat, ale generalnie nastąpi to na pewno w ciągu dekady. Wówczas prawdopodobnie wiek nasz stanie się wolny od raka.”
Dr Fisher uważa, że w przyszłe inteligentne urządzenia będą stale monitorować stan zdrowia i porównywać je do wzorca działania zdrowego organizmu ludzkiego tak, by można było szybko wykryć problemy.
“Moją osobisty wizją jest, poranek po obudzeniu ze snu, kiedy to sprawdzamy pocztę i jednocześnie wszystkie nasze dane genetyczne, stan naszego snu i jego wykorzystanie przez organizm będą wprowadzane do komputera, który sprawdzi zmiany komórkowe, określi stan zdrowia i aktualną podatność na choroby” dodała. “Aby to osiągnąć należy stworzyć tego rodzaju modele komputerowe, które naśladują i określają podstawowe procesy zachodzące w naszym organizmie.
“W normalnie funkcjonującym organizmie komórki dzielą się, rozwijają i umierają. Istnieje pewna równowaga – problemy zaczynają, gdy ta równowaga jest zachwiana. W ten sposób właśnie wykrywamy niekontrolowaną proliferację komórek i rozwój nowotworów. “Gdybyśmy mogli mieć te wszystkie dane w naszym komputerze osobistym i monitorować w ten sposób stan zdrowia to stworzymy system wczesnego ostrzegania że nadchodzi coś nietypowego i potencjalnie niebezpiecznego.
Udoskonalona technologia skanowania również daje duże nadzieje.
Pacjenci poddawani radioterapii mogliby przechodzić terapię od kilku godzin do kilku minut przy nowej innowacyjnej metodzie mapowania wielkości guza.
Obecnie radiolog musi zeskanować guz, a następnie starannie narysować ręcznie podzielony na dziesiątki odcinków zarys raka by stworzyć przed jego leczeniem dokładną trójwymiarową mapę. Proces długotrwały i pracochłonny. Musi określić również znajdujące się pobliżu ważne narządy, tak by upewnić się, że są one chronione przed promieniowaniem.
Inżynierowie Microsoftu opracowali program, który może naszkicować zarys guza w ciągu kilku minut, czyli leczenie może być podjęte prawie natychmiast. Program może pokazać również lekarzom efektywność leczenia i pozwolić na modyfikację dawki promieniowania w zależności od tego, na ile guz został zmniejszony. “Uważna obserwacja jest bardzo istotna w diagnozowaniu”, powiedział Antonio Criminisi, ekspert od uczenia maszynowego i obrazowania komputerowego kierujący tą sekcją badawczą w laboratorium Microsoft Cambridge, UK. “Specjalista radiolog może spojrzeć na obraz – powiedzmy skan czyjegoś mózgu i stwierdzić w ciągu dwóch sekund – “tak, to jest guz – nie, nie ma guza”. Ale naszkicowanie obszaru guza ręcznie nie jest już tak bardzo proste i dokładne. ” System może natomiast ocenić trójwymiarowy skan piksel po pikselu i powiedzieć radiologowi dokładnie na ile guz urósł, skurczył się lub zmienił kształt od czasu ostatniego skanowania. Może również dostarczyć informacji np. o gęstości tkanki, by dać pewność czy widoczna struktura jest bardziej torbielem czy guzem, jak również dostarczyć bardziej szczegółowej analizy stanu zdrowia komórek otaczających guz. “Robienie tego wszystkiego poprzez obserwację tradycyjnymi technikami jest prawie niemożliwe”, dodaje dr Criminisi. Obrazy 3D mogą być również drukowane tak, że chirurdzy mogą ćwiczyć trudne operacje, takie jak usuwanie np. guzów mózgu, jeszcze przed operacją.
Wg. Sarah Knapton,
Science