https://frosthead.com

Kas geenivaramu säästlik arvuti võib aidata muuta vähktõve ravimise viise?

Aastaid kestnud vähivastane sõda on suunatud konkreetsete kehaosade rünnakule - teiste nimetamiseks näiteks kopsuvähi või rinna- või ajuvähi ümber ravi arendamiseks ja uuringute rahastamiseks.

Seotud sisu

  • Kas geenivaramu järjestamine muudab meid targemaks meie geenide haiguste käsitlemise osas - või lihtsalt ärevamaks?

Kuid selgub, et haigus on keerulisem: teadlased teavad nüüd, et geneetilise analüüsi abil saavad nad rünnata vähirakkude spetsiifilisi mutatsioone, mitte ainult elundeid, milles nad esinevad. Ja nii on vähivastane võitlus jõudmas uude faasi, keskendudes taktika ja ravimite väljatöötamisele, et võidelda vähirakkude kaupa.

Näiteks üks meditsiiniringkondade kõige hirmutavamaid ülesandeid on olnud mitte ainult ravimite väljatöötamine, mis vastavad sammudele, mida vähk patsiendi kehas hoiab, vaid ka ravimite leidmine, mis reageerivad konkreetsetele kõrvalekalletele; mõnel juhul peavad arstid efektiivse ravi leidmiseks patsiendi järel narkootikume läbi tsükli läbima.

Sel suvel võiksid Inglismaa teadlased astuda suure sammu edasi, et kujundada keerukam lähenemisviis vähirakkude ründamiseks täpsustades kuidas kliinilised uuringud testivad uusi vähiravi. Ehkki see ei pruugi muutuda, võib see aidata patsientidel tõhusatele ravimitele kiiremini juurde pääseda.

Enamikus kliinilistes uuringutes testisid teadlased vaid ühte ravimit, mida manustati juhuslikult patsientidele, kelle tulemusi mõõdeti kontrollravimit või platseebot saanud patsientide suhtes. Kuigi see teenib teadlaste eesmärke, ei tee see platseebot saavate patsientide jaoks sageli palju; samuti peavad patsiendid, kelle jaoks uus ravim on ebaefektiivne, ootama teist katset, et proovida teist ravimit.

Selle eelseisva uuringuga katsetatakse kaugelearenenud kopsuvähiga patsientide puhul aga koguni 14 erinevat ravimit, mida pakuvad farmaatsiaettevõtted AstraZeneca ja Pfizer. Teadlased kontrollivad uuringu alguses patsientide kasvajate proove ja määravad antud kasvajarakkudes leitud kõrvalekallete põhjal ravimi.

Mõlemat ravimit saab 15 kuni 20 patsienti. Edukad ravimid võiksid kiiresti turule jõuda; need, mis pole, saab kiiresti maha jätta. Aja möödudes võiks uuringutele lisada rohkem uimasteid.

See lähenemisviis mitte ainult ei kaota juhuslikku jaotust, vaid annab ka arstidele parema ülevaate sellest, millised ravimid teatud kõrvalekallete korral toimivad. Õnnestumise korral võib uuring tähendada, et onkoloogid keskenduvad palju vähem sellele keha osale, kus vähk on arenenud, ja selle asemel võtavad vähktõbe põhjustanud rakkude mutatsioonid nulli. Lootus: selline kohandatud ravi muudab vähi tapjast krooniliseks haiguseks, mida saab ravida ravimitega.

Watsoni töö

Ravi üks suurimaid väljakutseid, mida juhib geneetiline analüüs on tohutu maht teavet, mida arstid peavad isikupärasemate plaanide väljatöötamiseks kasutama.

Iga päev teevad teadlased uusi avastusi vähirakkude DNA järjestamise ja selle kohta, millised mutatsioonid on kahjulikud, kuid arstid ei leia ühest kohast seda uurimist. Selle asemel peavad nad läbi ajama meditsiiniliste ajakirjade ja kliiniliste dokumentide kaudu, mis on aeganõudev ja hirmuäratav protsess.

See kõlab nagu selline töö, mida superarvuti kõige paremini lahendab. Ja seda valmistavad ette New Yorgi geenivaramu teadlased. Eelmisel kuul teatas biomeditsiiniliste uuringute mittetulundusühing partnerlusest IBM-iga, et kasutada geeniuuringute jaoks Watsoni - tohutult võimsat arvutisüsteemi, mis on kõige tuntum riiklikus televisioonis inimeste Jeopardy meistrite alandamiseks.

Watson on tarbinud tarbimisvõimalusi alates mängu säravast hetkest rohkem kui 23 miljonit meditsiinilist kokkuvõtet. Ja kuna keel on võimeline keelt mõistma ja hüpoteese hindama, saab Watson kaugemale andmete salvestamisest, et selles ka tähendust leida.

New Yorgi geenivaramu pilootuuringus keskendub Watson glioblastoomile, mis on pahaloomulistest ajukasvajatest kõige agressiivsem. Teadlased järjestavad ajukasvajate genoomid 20 patsiendil, seejärel suunavad need andmed Watsonile.

Arvuti ülesanne on kõigepealt tuvastada mutatsioonid erinevates kasvajarakkudes. Kogunenud tohutul hulgal meditsiiniliste teadmiste põhjal esitab Watson hüpoteesi selle kohta, kuidas need mutatsioonid põhjustavad vähki (näiteks vähi mutatsioonid põhjustavad näiteks rakkude ignoreerimist signaalide kasvu peatamiseks, teised stimuleerivad lähedal asuvate veresoonte kasvu). Lõpuks loob Watson loetelu ravimitest, mis võivad olla tõhusad erinevat tüüpi raku mutatsioonide ravis - millest mõnda pole kunagi varem vähiravis kasutatud.

Lõppkokkuvõttes on Watsoni ravisoovituste kaalumine haigla juhatuste ülesanne; iga konkreetne haigla võib otsustada kasutada ühte ravimit või ainult peotäis neid. Kuid mõlemal juhul võimaldab Watson raskete tõstete tegemisel arstidel patsientidele anda tõhusat ravi palju kiiremini kui ainuüksi inimanalüüsi korral.

Isiklikuks saamine

Siin on mõned muud vähiuuringute hiljutised edusammud:

· Aspiriini võimsus: ajakirjas Science Translational Medicine avaldatud uus uuring on leidnud, et igapäevase aspiriini võtmine võib vähendada käärsoolevähi riski inimeste seas, kelle käärsooles on kõrge teatud tüüpi geen.

· Varane avastamine: Stanfordi ülikooli teadlased väidavad, et nad on välja töötanud meetodi, mille abil saab kopsuvähki lihtsa vereanalüüsi abil tuvastada. Seda tehnikat kasutades tuvastasid nad umbes 50 protsenti uuringus osalejatest esimese astme kopsuvähiga ja peaaegu kõik kaugelearenenud kopsuvähiga patsientidest. Nad usuvad, et nende lähenemisviis võib lõpuks võimaldada vereanalüüse tuvastada mitut tüüpi vähki.

· Veres: Samal ajal väidavad teadlased Johns Hopkinsi ülikooli Kimmeli vähikeskuses, et nad on välja töötanud vereanalüüsi, mis võimaldab rinnavähi kordumist tuvastada 95-protsendise täpsusega. Testi abil on võimalik jälgida 10 rinnavähi-spetsiifilist geeni patsiendi veres.

· Kui vähiravimid ebaõnnestuvad: Heebrea ülikooli teadlaste meeskond väitis, et nad on tuvastanud protsessi, mille kaudu kasvajad muutuvad teatud ravimite suhtes resistentseks. Ja nad usuvad, et see võib viia usaldusväärse viisini ennustada, millistele patsientidele keemiaravi aitab ja kuidas taastuda ning millised ravimid ei aita neid.

Kas geenivaramu säästlik arvuti võib aidata muuta vähktõve ravimise viise?