Καρκίνος θεραπεία: Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μέχρι σήμερα την πιο ακριβή υπολογιστική μέθοδο για την ανακατασκευή των συνηθισμένων γενετικών βλαβών στους όγκους και του ιστορικού τους κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης ασθενειών, σε μια νέα έρευνα που χρηματοδοτήθηκε από το Cancer Research UK και δημοσιεύθηκε στο Nature Genetics. Η ισχυρή προσέγγισή τους συνδυάζει την τεχνητή νοημοσύνη με τα μαθηματικά μοντέλα της θεωρίας εξέλιξης του Charles Darwin για την ανάλυση των γενετικών δεδομένων με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ, ανοίγοντας το δρόμο για μια θεμελιώδη αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο η γενετική ποικιλομορφία του καρκίνου χρησιμοποιείται για την παροχή προσαρμοσμένων θεραπειών σε ασθενείς.
Η εφαρμογή αυτών των νέων αλγορίθμων σε δεδομένα DNA που ελήφθησαν από δείγματα ασθενών αποκάλυψε ότι οι όγκοι είχαν απλούστερη γενετική δομή από ό, τι πιστευόταν προηγουμένως. Οι αλγόριθμοι έδειξαν ότι οι όγκοι είχαν λιγότερους διακριτούς υποπληθυσμούς κυττάρων, που ονομάζονται «υποκλώνοι» από ό, τι είχε προταθείστο παρελθόν. Οι επιστήμονες, που εδρεύουν στο Ινστιτούτο Έρευνας για τον Καρκίνο, στο Λονδίνο και στο Πανεπιστήμιο Queen Mary του Λονδίνου, μπορούσαν επίσης να πουν πόσο χρονών ήταν κάθε υποκλώνος και πόσο γρήγορα μεγάλωνε.
Αυτά τα μοντέλα πρόκειται να αλλάξουν ριζικά τον τρόπο ανάλυσης και ερμηνείας των γενετικών δεδομένων των ασθενών με καρκίνο. Στο μέλλον, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την καλύτερη καθοδήγηση των στρατηγικών θεραπείας, επιτρέποντας στους γιατρούς να παρέχουν σε κάθε ασθενή τον σωστό συνδυασμό φαρμάκων που στοχεύουν συγκεκριμένες γενετικές αλλαγές. Και η ομάδα ελπίζει ότι μια μέρα η προσέγγισή τους θα μπορούσε ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της εξέλιξης του καρκίνου, παρέχοντας μια πρώιμη ένδειξη για το πώς ένας καρκίνος θα αναπτυχθεί, εξαπλωθεί ή υποτροπιάσει.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΔΩ TEACHING EVOLUTIONARY THEORY TO ARTIFICIAL INTELLIGENCE REVEALS CANCER’S LIFE HISTORY
Δυνατότητα μετατροπής της γενετικής ανάλυσης
Η καθηγήτρια Andrea Sottoriva, επικεφαλής ερευνητής της μελέτης και διευθυντής του Cancer Evolution στο νέο Κέντρο για την Ανακάλυψη Φαρμάκων για τον Καρκίνο στο ICR, δήλωσε: “Οι όγκοι είναι ένας μικρόκοσμος εξέλιξης, με διαφορετικούς πληθυσμούς κυττάρων να ανταγωνίζονται για να επιβιώσουν και να ανταποκριθούν στις περιβαλλοντικές πιέσεις. «Αξιοποιώντας την υπολογιστική δύναμη της τεχνητής νοημοσύνης και συνδυάζοντάς την με εξελικτικές θεωρίες που αναπτύχθηκαν από την εποχή του Δαρβίνου, η μέθοδος μας ήταν σε θέση να κατανοήσει πολύπλοκα γενετικά δεδομένα και να αναδημιουργήσει με ακρίβεια τη γενετική ιστορία ενός όγκου. Το έργο μας έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει τον τρόπο που ζωγραφίζουμε την πλήρη εικόνα της γενετικής σύνθεσης ενός όγκου από μεμονωμένα δείγματα ιστών. Με τον νέο μας αλγόριθμο θα μπορούσαμε να δούμε με πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια πώς ο καρκίνος εξελίσσεται και αναπτύσσει αντοχή στα φάρμακα”.
Ισχυρό παράθυρο στο γονιδίωμα του καρκίνου
Η ομάδα, που αποτελείται από βιολόγους καρκίνου, εξελικτικούς θεωρητικούς, στατιστικολόγους και επιστήμονες υπολογιστών, χρησιμοποίησε δεδομένα από πάνω από 2.600 δείγματα όγκων για να αναπτύξει και να βελτιώσει το νέο τους λογισμικό. Δοκίμασαν διάφορους τύπους καρκίνου, όπως όγκους μαστού, εντέρου, λευχαιμίας και εγκεφάλου. Ο καθηγητής Trevor Graham, επικεφαλής ερευνητής της μελέτης από το Queen Mary University of London, δήλωσε: «Με την πρώτη ματιά, το γονιδίωμα ενός καρκίνου μπορεί να φαίνεται πολύ περίπλοκο και η δουλειά μας δείχνει πώς αυτή η πολυπλοκότητα προκύπτει από τον συνδυασμό μερικών απλών προτύπων. Αυτό μας δίνει ένα ισχυρό παράθυρο στο γονιδίωμα του καρκίνου, το οποίο με τον καιρό, μπορεί να μας βοηθήσει για καλύτερη κατανόηση και θεραπεία καρκίνων. “