Videospieltechnologie treibt Krebsforschung voran
Ein neuer Trend in der wissenschaftlichen Forschung ist die Verwendung der Videospieltechnologie zur Simulation von menschlichem Gewebe.
Forscher der Wake Forest University verwenden Grafikprozessoren (GPUs), die Technologie, die Videospielbilder so realistisch macht, um das Innenleben menschlicher Zellen zu simulieren.
Dr. Samuel Cho, Biophysiker und Informatiker, sagte, die Popularität von Videospielen sei auch ein Glücksfall gewesen, um den Preis der GPUs zu senken, damit sie jetzt für Forschungszwecke verwendet werden können.
Darüber hinaus ermöglicht die Technologie Cho nun genau zu sehen, wie die Zellen leben, sich teilen und sterben. Und das eröffne Möglichkeiten für neue Ziele für tumortötende Medikamente.
Chos jüngste Computersimulation eines kritischen RNA-Moleküls, das Bestandteil des menschlichen Telomeraseenzyms ist, beleuchtet bisher unbekannte verborgene Zustände bei der Faltung und Entfaltung dieses Moleküls.
Die Ergebnisse seiner Forschung erscheinen in der Zeitschrift der American Chemical Society.
Das humane Telomeraseenzym kommt nur in Krebszellen vor. Es fügt winzige Moleküle, sogenannte Telomere, an die Enden von DNA-Strängen hinzu, wenn sich Zellen teilen - was im Wesentlichen das Absterben von Zellen verhindert.
"Die Zelle vermehrt sich immer wieder, und genau das ist die Definition von Krebs", sagte Cho. "Indem wir wissen, wie sich Telomerase faltet und funktioniert, bieten wir einen neuen Bereich für die Erforschung von Krebsbehandlungen."
Die visuelle Darstellung gibt Wissenschaftlern eine weitaus genauere Sicht auf die Funktionsweise des Moleküls. Dies kann wiederum die Entwicklung neuer Medikamente ermöglichen, die die Wirkung des Enzyms blockieren und möglicherweise das Wachstum von Krebszellen stoppen können.
Insbesondere würde ein neues Medikament verhindern, dass das humane Telomeraseenzym an die DNA addiert wird, so dass die Tumorzelle stirbt.
Cho untersucht derzeit die Verwendung der Videospieltechnologie zur Untersuchung des bakteriellen Ribosoms - eines molekularen Systems, das 200-mal größer ist als das humane Telomeraseenzym-RNA-Molekül.
Seine Forschungsgruppe hat begonnen, Grafikkarten, sogenannte GPUs, zu verwenden, um diese Zellensimulationen durchzuführen, was viel schneller ist als die Verwendung von Standardcomputern.
"Wir haben diese Technologie missbraucht, um Simulationen sehr, sehr schnell an viel größeren biomolekularen Systemen durchzuführen", sagte Cho.
Ohne die GPUs hätte Cho schätzungsweise mehr als 40 Jahre gebraucht, um diese Simulation zu programmieren. Erstaunlicherweise wird der Einsatz der Technologie die Durchführung der Forschung in nur wenigen Monaten ermöglichen.
Quelle: Wake Forest University
