https://frosthead.com

Voisiko genomitaitoinen tietokone auttaa muuttamaan tapaa hoitaa syöpää?

Syöpäsota on ollut vuosien ajan hyökkäystä tiettyihin kehon osiin - hoidon kehittämiseen ja tutkimuksen rahoittamiseen esimerkiksi keuhkosyövän tai rinta- tai aivosyövän ympärille muiden nimeämiseksi.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Aikooko genomien sekvensointi tehdä meistä fiksumpia käsittelemään geeneihimme liittyviä sairauksia - vai vain vaivaa enemmän?

Mutta osoittautuu, että tauti on monimutkaisempi: Tutkijat tietävät nyt, että geenianalyysin avulla he voivat hyökätä syöpäsolujen spesifisissä mutaatioissa, ei vain elimissä, joissa ne esiintyvät. Ja siten syövän torjunta on siirtymässä uuteen vaiheeseen, joka keskittyy kehittämään taktiikoita ja lääkkeitä syövän torjumiseksi soluittain.

Yksi lääketieteellisen yhteisön pelottavimmista tehtävistä on ollut paitsi lääkkeiden kehittäminen, jotka pysyvät mukana monilla tavoilla, joilla syöpä tarttuu potilaan kehossa, myös lääkkeiden löytäminen, jotka reagoivat erityisiin poikkeavuuksiin; Joissakin tapauksissa lääkäreiden on seurattava lääkettä lääkityksen jälkeen potilaan kanssa löytääkseen tehokkaan hoidon.

Tänä kesänä tutkijat Englannissa voisivat ottaa suuren askeleen eteenpäin muotoillessaan hienostuneempaa lähestymistapaa syöpäsolujen hyökkäykseen tarkentaa miten kliinisissä tutkimuksissa testataan uusia syöpähoitoja. Vaikka tämä ei ehkä vaikuta muuntavalta, se voi auttaa potilaita saamaan tehokkaita lääkkeitä nopeammin.

Useimmissa kliinisissä tutkimuksissa tutkijat testaavat vain yhden lääkkeen, joka annetaan satunnaisesti potilaille, joiden tulokset mitataan verrattuna niihin, jotka saavat kontrollilääkettä tai lumelääkettä. Vaikka tämä palvelee tutkijoiden tarkoituksia, se ei usein tee paljon potilaille, jotka saavat lumelääkettä; samoin potilaiden, joille uusi lääke on tehoton, on odotettava toista tutkimusta kokeilla eri lääkitystä.

Tulevassa tutkimuksessa kuitenkin testataan jopa 14 eri lääkettä, joita lääkeyritykset AstraZeneca ja Pfizer tarjoavat, pitkälle edenneen keuhkosyövän potilaille. Tutkijat testaavat näytteet potilaiden kasvaimista tutkimuksen alkaessa ja määräävät lääkkeen tietyissä kasvainsoluissa havaittujen poikkeavuuksien perusteella.

Jokainen lääkitys saa 15-20 potilasta. Menestyviä lääkkeitä voitaisiin nopeasti seurata markkinoille saattamiseksi; ne, jotka eivät ole, voidaan nopeasti pudottaa. Lisää lääkkeitä voitiin lisätä tutkimukseen ajan myötä.

Lähestymistapa ei vain poista satunnaistamista, vaan antaa lääkäreille myös paremman käsityksen siitä, mitkä lääkkeet vaikuttavat tiettyihin poikkeavuuksiin. Jos onnistuminen, tutkimus voi tarkoittaa, että onkologit keskittyvät paljon vähemmän kehon osaan, jossa syöpä on kehittynyt, ja sen sijaan nollautuu syövän aiheuttaneiden solujen mutaatioihin. Toivo: tällainen räätälöity hoito muuttaa syövän tappajasta krooniseksi sairaudeksi, jota voidaan hoitaa lääkkeillä.

Työ Watsonille

Yksi suurimmista hoidon haasteista, jota ohjaa geneettinen analyysi on pelkkä määrä tietoa, jonka lääkärit tarvitsevat absorboidakseen henkilökohtaisempien suunnitelmien kehittämiseksi.

Joka päivä tutkijat tekevät uusia löytöjä syöpäsolujen DNA-sekvensoinnista ja siitä, mitkä mutaatiot ovat haitallisia, mutta lääkäreitä ei löydy kukaan paikkaan. Sen sijaan heidän on kampauduttava lääketieteellisten lehtien ja kliinisten asiakirjojen kautta, mikä on aikaa vievä ja pelottava prosessi.

Se kuulostaa sellaiselta työltä, jota supertietokone parhaiten käsittelee. Ja sitä New Yorkin genomikeskuksen tutkijat valmistelevat tekemään. Viime kuussa biolääketieteen voittoa tavoittelematon voittoa tavoittelematon organisaatio ilmoitti kumppanuudesta IBM: n kanssa käyttääkseen Watsonia, joka on uskomattoman tehokas laskentajärjestelmä, joka tunnetaan parhaiten ihmisten vaarallisuuden mestarien nöyryyttämisestä kansallisessa televisiossa, geenitutkimukseen.

Watson on kuluttanut kuluttuaan loistavasta hetkestään pelinäyttelykilpailijana yli 23 miljoonaa lääketieteellistä tiivistelmää. Ja koska Watson kykenee ymmärtämään kieltä ja arvioimaan hypoteeseja, hän voi mennä tietojen tallentamisen ulkopuolelle myös löytääkseen siitä merkityksen.

New Yorkin genomikeskuksen pilottitutkimuksessa Watson keskittyy glioblastoomaan, joka on aggressiivisin pahanlaatuisista aivokasvaimista. Tutkijat järjestävät 20 potilaan aivokasvainten genomit sekvenssin jälkeen, sitten siirrävät tiedot Watsonille.

Tietokoneen tehtävänä on ensin tunnistaa mutaatiot erilaisissa kasvainsoluissa. Watson antaa sen jälkeen kertyneen suuren määrän lääketieteellistä tietämystä siitä, kuinka nuo mutaatiot aiheuttavat syöpää (jotkut syöpämutaatiot esimerkiksi aiheuttavat solujen sivuuttavan signaalit lopettaa kasvun, kun taas toiset stimuloivat lähellä olevien verisuonten kasvua). Lopuksi Watson luo luettelon lääkkeistä, jotka voivat olla tehokkaita hoidettaessa erityyppisiä solumutaatioita - joista osaa ei ehkä ole koskaan käytetty syövän hoidossa aikaisemmin.

Viime kädessä sairaalalautakuntien on punnittava Watsonin hoitosuositukset; kuka tahansa sairaala voisi päättää käyttää yhtä lääkettä tai kourallinen niistä. Mutta kummallakin tavalla, kun Watson tekee raskaan nostamisen, lääkärit voivat antaa potilaille tehokkaan hoidon paljon nopeammin kuin pelkästään ihmisen analyysien avulla.

Tulossa henkilökohtaiseksi

Tässä on joitain muita viimeaikaisia ​​saavutuksia syöpätutkimuksessa:

· Aspiriinin teho: Science Translational Medicine -julkaisussa julkaistun uuden tutkimuksen mukaan aspiriinin päivittäinen ottaminen voi vähentää paksusuolen syövän riskiä ihmisillä, joiden paksusuolessa on korkea tietyn tyyppinen geeni.

· Varhainen havaitseminen: Stanfordin yliopiston tutkijat sanovat kehittäneensä menetelmän, jonka avulla keuhkosyöpä voidaan havaita yksinkertaisella verikokeella. Tätä tekniikkaa käyttämällä he tunnistivat noin 50 prosentilla tutkimuksen osallistujista vaiheen 1 keuhkosyövän ja melkein kaikista potilaista, joilla oli edistyneempi keuhkosyöpä. He uskovat, että heidän lähestymistapansa voisi mahdollisesti antaa verikokeille mahdollisuuden havaita monenlaisia ​​syöpää.

· Veressä: Samaan aikaan Johns Hopkins University Kimmel Cancer Center -keskuksessa tutkijat väittävät kehittäneensä verikokeen, joka pystyy havaitsemaan rintasyövän uusiutumisen 95 prosentin tarkkuudella. Testillä voidaan seurata 10 rintasyöpäspesifistä geeniä potilaan veressä.

· Kun syöpälääkkeet epäonnistuvat: Heprealaisen yliopiston tutkijaryhmä kertoo löytäneensä prosessin, jolla kasvaimet muuttuvat resistentteiksi tietyille lääkkeille. Ja he uskovat, että se voisi johtaa luotettavaan tapaan ennustaa, mihin potilaisiin kemoterapia auttaa ja toipua ja mitkä lääkkeet eivät auta heitä.

Voisiko genomitaitoinen tietokone auttaa muuttamaan tapaa hoitaa syöpää?