Kevin C. Chen, asisten profesor dalam Teknik kimia dan biomedis pada Universitas Florida A&M-Fakultas Teknik Universitas Negeri Florida, menggunakan komputer berkekuatan tinggi untuk menentukan bagaimana substansi immunotoksin rekombinan dapat dimodifikasi untuk menyerang dan membunuh tumor ganas/kanker, namun tidak melukai sel yang sehat.

‘Kanker adalah penyakit yang sangat kompleks, sehingga analisis dan interpretasi data memerlukan metode komputasi yang terspesialisasi dan tangguh,’ kata Chen mengenai riset tersebut.

Menurut Chen, immunotoksin rekombinan adalah obat baru yang telah diuji pada uji klinis, untuk beberapa tipe terapi kanker. Mereka terdiri dari fragmen kecil antibodi protein yang difusikan pada tingkat genetis dengan toksin yang diproduksi oleh beberapa tipe bakteri, fungi, dan tanaman.

‘Begitu disuntikkan ketubuh, bagian antibodi dari immunotoksin akan mentargetkan protein spesifik, yang bernama antigen, yang diekspresikan secara massal pada permukaan sel kanker,’ kata Chen. ‘Sel ini akan dibunuh oleh toksin tersebut. Namun sel sehat tidak akan dikenali dan akan dibiarkan oleh toksin.’

Semua itu paling tidak dalam teori. Namun dalam prakteknya, Chen menyadari bahwa ada beberapa faktor yang dapat mengurangi efektivitas dari immunotoksin. Yaitu:

• Ukuran besar dari molekul immunotoksin dapat mengurangi kemampuan mereka untuk bergerak ke lokasi target untuk mengikat ke protein sel kanker, dan akan menyebabkan diperlukan usaha untuk mengurangi ukuran mereka.
• Stabilitas molekul immunotoksin pada aliran darah dan matriks ekstraselular dapat mempengaruhi rentang waktu di sirkulasi dan di jaringan tumor, sehingga mempengaruhi efektivitas untuk membunuh sel kanker secara optimal.
• Laju pengikatan immunotoksin terhadap sel kanker dan jumlah relatif antigen yang diekspresikan pada permukaan sel adalah faktor kritis, sebab ketidakseimbangan pada kedua faktor itu akan mengakibatkan sel kanker tunggal dibombardir secara berlebih oleh immunotoksin, dan membiarkan sel kanker lain tidak tersentuh. Skenario sebaliknya juga dapat terjadi: Jika tidak terdapat cukup immunotoksin untuk mengikat sel kanker, maka hanya sedikit sel kanker yang dibunuh.

‘ Karena tingkat dosis obat antikanker yang dapat diberikan ke pasien terbatas oleh imunogenitas (respon imun), maka adalah sangat penting untuk mengeksplorasi efisiensi dari immunotoksin rekombinan tanpa memberikan dosis berlebih,’ kata Chen. ‘ Riset komputasi kami telah dapat mengkuantifikasi dan mengembangkan model yang dapat menjabarkan berbagai faktor yang mempengaruhi perilaku immunotoksin dalam tubuh. Ini adalah pengetahuan penting yang dapat digunakan dokter dan peneliti untuk mengembangkan obat immunotoksin, yang dapat disetujui sebagai pengobatan standar untuk pasien kanker.’