Uppsala bygger forskarrobot mot cancer

Ett robotiserat system som med ett stort mått av självständighet söker efter effektiva cancerbehandlingar har utvecklats vid Uppsala universitet, som därmed är ett av få laboratorier i världen med den typen av instrument. Forskarna hoppas att automatisering ska hjälpa dem hitta effektiva behandlingar i den gigantiska mängden av teoretiskt möjliga kombinationer av läkemedel.

Cancerbehandlingar görs med hjälp av kombinationer av olika läkemedel. Men det finns många läkemedel och den kombinatoriska explosionen hindrar forskarna från att testa alla.

Det nya robotsystemet har utvecklats under ledning av Mats Gustafsson, professor i medicinsk bioinformatik.

– Idén är att successivt förfina kombinationer av substanser så att de dödar cancercellerna utan att skada friska celler, säger forskaren Claes Andersson, en annan av de ledande i projektet.

Roboten utför den iterativa uppgiften att skapa nya kombinationer av läkemedel och sedan mäta vilka som ger bäst provresultat. De bästa kandidaterna används som utgångspunkt för att generera nya kombinationer för en ny iteration, som avbryts när roboten hittat ett lokalt maximum – när resultaten inte kan förbättras enligt den metod som används för att generera nya kandidater.

Hårdvaran är en standardprodukt, en Beckman Coulter Biomek 2000 liquid handling robot – en sorts pick-and-place-maskin för flytande kemikalier. Den programmeras i Bioscript Pro som är en utökning av det klassiska programspråket

Roboten programmeras i språket Bioscript Pro.

Tcl. Indata är ett excelark som anger vilka läkemedel som ska läggas i vilka provrör.

Det finns fler forskningsgrupper som söker efter läkemedel på liknande sätt. Uppsala utmärker sig bland annat genom hur man låter negativa bieffekter till läkemedelskombinationen styra sökandet.

I dag sker medicinsk behandling av komplexa sjukdomar som cancer nästan enbart med hjälp av kombinationer av flera olika läkemedel som tidigare visat effekt var för sig.

– Endast en liten bråkdel av alla möjliga kombinationer har testats, skriver forskarna i en rapport, som denna vecka publiceras i open access-tidskriften Scientific Reports, och ingår i en nyligen försvarad doktorsavhandling om läkemedelskombinationer.

Därför försöker man automatisera processen. Uppsalaforskarnas robot väljer bland ett tiotal läkemedel, men forskarna hävdar att metoden kan skalas upp till betydligt fler och användas i storskaliga labb.

Nästa steg i utvecklingen är att göra labbroboten smartare och mer automatiserad. I dagsläget finns det ett par moment som måste göras manuellt. Dessa manuella steg vill forskarna bygga bort.

Forskarna vill också bygga in mer information i roboten, till exempel kunskap om var i kroppens celler en viss medicin verkar bäst, för att på det sättet göra den effektivare.