Ja audzējam ir izdevies iemājoties dzīvā organisma smadzenēs, tas, no audzēja viedokļa, ir paveicis īpaši gudru soli. Tas ir paslēpies aiz vienas no spēcīgākajām aizsardzības barjerām, ar kurām ķermenis aizsargā savus svarīgākos orgānus: asins-smadzeņu barjeru, kas ir ļoti selektīvs filtrs un ļauj iziet cauri tikai izvēlētām vielām. Lielākajai daļai zāļu tas šādu iespēju nepiešķir. Tāpēc medicīnai ir liels izaicinājums atrast efektīvu ķīmijterapiju pret smadzeņu audzējiem.
Pēdējos gados medicīniskā izpēte ir atradusi daudzsološu atbalstītāju: nanotehnoloģiju. Nanomateriāli var, tēlaini runājot, kļūt par kurjeriem, kas nogādā aktīvās vielas uz vajadzīgo adresi. Tā kā nanodaļiņas ir neticami mazas — aptuveni 500 reizes mazākas par cilvēka matu diametru — dažas no tām spēj šķērsot ķermeņa aizsargbarjeras, tās nesabojājot.
Meklējot atbilstošos nanomateriālus
Taču, atkarībā no uzdevuma, ko tām jāizpilda, nanodaļiņām jābūt ar ļoti specifiskām īpašībām: atkarībā
no formas, materiāla sastāva un izmēra. Tās izplatās atšķirīgi organismā un uzkrājas dažādās vietās.
Pašlaik zinātnieki ir izmantojuši dzīvnieku modeļus, lielākoties peles, lai risinātu šos jautājumus. Tomēr
šie pētījumi ir sarežģīti, laikietilpīgi un dārgi, kā arī ētiski strīdīgi.
MI-pelei ir izšķirošas
priekšrocības
Empa pētniece Jimeng Wu, doktorante nodaļās «Nanomaterials in Health» un «Technology and
Society», ir izveidojusi virtuālo peli, kurā šie testi ar MI palīdzību var tikt veikti daudz ātrāk. Šim tā
dēvētajam fizioloģiski balstītajam farmakokinētiskajam modelim (PBPK-modelim) Wu izmantoja 18 peles
pētījumus kā pamatu, papildinot to ar Bayes analīzi un MCMC simulācijām.
Rezultātā izveidojās virtuālā pele, kurai var 'ievadīt' virtuālās nanodaļiņas. Tad modelis aprēķina to izplatīšanos peles ķermenī, pamatojoties uz to īpašībām, piemēram, izmēru, pārklājumu un virsmas lādiņu.
Iespēja izmantot cilvēku pētījumiem
Turpmākajā pētnieciskajā darbā Jimeng Wu plāno izveidot tā saukto «brīnišķīgās stratēģiju», lai principu
no viņas in silico-modeļa pielāgotu cilvēku pētījumiem.