Ny öppen källkodsprogramvara visar komplexa effekter av att kombinera läkemedel

Effekten av att kombinera kliniskt använda läkemedel för behandling av tjocktarmscancer kan variera mycket beroende på koncentrationer, alltifrån att läkemedlen motverkar varandra till att de förstärker varandra. Detta är huvudslutsatsen från en cellodlingsanalys där insamlade data analyserades med en ny öppen källkodsprogramvara, utvecklad av Uppsalaforskare.

Studien, som är publicerad i den välrenommerade vetenskapliga tidskriften Oncotarget, avslöjar komplexa koncentrationsberoende synergistiska och antagonistiska interaktioner mellan kliniskt använda läkemedel för tjocktarmscancer när cancercellerna odlas i provrör.

Det blir allt vanligare att individer behandlas med flera olika läkemedel samtidigt, i syfte att förhoppningsvis bli kraftfullare tillsammans än när de används var för sig. Grundforskningen kring kombinationseffekter har dock hindrats av bristen på bra lättillgängliga metoder för att identifiera lovande kombinationer. I en ny artikel publicerad i Oncotarget presenterar Dr Muhammad Kashif och kollegor vid Uppsala universitet ett nytt öppet källkodsprogram för läkemedelskombinationsanalys, COMBIA, som bygger på robust statistik för analys av kombinationssynergier, utvecklat under ledning av professor Mats Gustafsson.

I artikeln används den nya mjukvaran för att avslöja komplexa mönster av synergi/antagonism i cancerceller från tjocktarmen som utsätts för olika kombinationer av kliniskt använda läkemedel. En intressant observation är förekomsten av både synergistiska och antagonistiska effekter av samma kliniska läkemedelskombinationer. Dessa uppträder dock vid olika koncentrationsintervall. Detta tyder på att behandlingen kan bli bättre genom att välja läkemedelskombinationer och doser med större omsorg.

Komplexa synergi- och antagonismsmönster kan identifieras i COMBIA-analyser på grund av en inneboende robusthet som realiseras med hjälp av icke parametrisk statistisk analys. Denna analys bygger på så kallad återsampling, tar hänsyn till att teknisk variation (brus) är beroende av storleken på den kombinationseffekt man studerar (heteroscedasticitet) och utför även ett globalt test av statistisk signifikans. Det innebär att COMBIA ger flera förbättringar jämfört med andra etablerade akademiska och komersiella mjukvaror för synergisanalys av läkemedelskombinationer.

COMBIA finns tillgängligt i den omfattande öppna programdatabasen ”R archive network” (http: //cran.r-project.org /). Programvaran producerar analyserade data och grafer redo för användning i vetenskapliga publikationer. Det kräver ingen manuell inmatning av mätdata, som istället matas in direkt från olika plattläsare. Detta gör programmet kompatibelt med automatiserade och robotbaserade plattformar för upptäckt och utveckling av nya läkemedel.

Artikelreferens:
Muhammad Kashif, Claes Andersson, Sharmineh Mansoori, Rolf Larsson, Peter Nygren and Mats G. Gustafsson. Bliss and Loewe interaction analyses of clinically relevant drug combinations in human colon cancer cell lines reveal complex patterns of synergy and antagonism. Oncotarget https://doi.org/10.18632/oncotarget.21895

Kontaktpersoner:
Mats Gustafsson, mats.gustafsson@medsci.uu.se, 018-611 42 41
Muhammad Kashif, kashifbioinfo@gmail.com, 076-313 8440