Раковые клетки хитры и коварны: они умеют «усыплять» иммунитет и становиться для него невидимыми. Иммунотерапия помогает справиться с этой проблемой, но она работает не у всех пациентов и не при всех типах злокачественных опухолей. Ученые смогли разработать алгоритмы машинного обучения, которые помогают предсказывать эффективность иммунопрепаратов. Это поможет врачам персонализированно подходить к назначению иммунотерапии, а также выбирать оптимальные комбинации иммунопрепаратов с другими противоопухолевыми средствами.
Федерика Эдуати, один из соавторов исследования, рассказывает:
Иммунная система человека хорошо умеет распознавать клетки организма, которые ведут себя странно. После того как эти клетки обнаружены, иммунитет атакует и уничтожает их.
Одним из самых современных и перспективных классов иммунопрепаратов являются ингибиторы контрольных точек. Благодаря мутациям, опухолевые клетки могут размещать на своей поверхности белки, которые инактивируют иммунные клетки и подавляют противоопухолевый иммунитет. Эти белки называются контрольными точками. В норме они сдерживают иммунную систему и не дают ей атаковать нормальные ткани. Но при онкологических заболеваниях они начинают мешать борьбе с болезнью. Ингибиторы контрольных точек блокируют эти белки и снова активируют противоопухолевый иммунитет.
Открытие ингибиторов контрольных точек произвело революцию в лечении рака. За это в 2018 году была выдана Нобелевская премия. Однако, не всё так просто: современные препараты из этой группы эффективны примерно лишь у трети онкологических больных. Важно правильно отбирать пациентов, которым поможет лечение. Для этого ученые из Инсбрукского университета в Австрии решили разработать алгоритмы машинного обучения.
Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru
Поиск маркеров в опухолевой ткани
Чтобы разобраться, какие особенности влияют на чувствительность раковых клеток к ингибиторам контрольных точек, ученые исследовали биомаркеры в опухолевой ткани.
Любая злокачественная опухоль представляет собой не просто скопление раковых клеток. У нее есть микроокружение, и в нем присутствуют различные вещества, клетки-фибробласты, иммунные клетки. Каждый из этих компонентов может усиливать или ослаблять действие противоопухолевых препаратов. И чтобы изучить эти компоненты, ученые обратились к базам данных секвенирования РНК.
Затем были применены сложные вычислительные алгоритмы и анализ данных о лечении разных пациентов ингибиторами контрольных точек. И тут исследователи столкнулись со сложностью: в то время как результаты секвенирования РНК доступны для многих злокачественных опухолей, данные по эффективности иммунотерапии имеются лишь для небольшой группы пациентов. Поэтому исследователям пришлось прибегнуть к небольшой хитрости.
Небольшой трюк
Вместо того чтобы анализировать ответ на терапию ингибиторами контрольных точек, исследователи выбрали из массива имеющихся данных другую информацию о реакции иммунной системы в опухолевой ткани. Эти данные можно использовать как косвенный показатель эффективности иммунотерапии.
В итоге искусственный интеллект удалось обучить на данных, полученных из тысяч образцов опухолевой ткани. Затем созданный алгоритм машинного обучения проверили на эффективность с помощью образцов, для которых уже была известна чувствительность к ингибиторам контрольных точек.
Федерика Эдуати комментирует полученные результаты:
Мы обнаружили, что наша модель машинного обучения превосходит по точности изучение уровней отдельных биомаркеров, которое применяют в настоящее время для прогнозирования эффективности ингибиторов контрольных точек.
Авторы разработки считают, что искусственный интеллект может сильно помочь в принятии клинических решений, но, конечно же, не заменит врачей-онкологов полностью. С помощью этого алгоритма можно не только прогнозировать эффективность иммунотерапии, но и лучше разобраться в биологических процессах, происходящих в опухолевой ткани, и подбирать оптимальные сочетания ингибиторов контрольных точек с другими противоопухолевыми препаратами.
В клиниках федеральной сети «Евроонко» применяются все оригинальные ингибиторы контрольных точек, зарегистрированные на территории России. Наши врачи проводят лечение в соответствии с актуальными версиями международных протоколов. Все противоопухолевые препараты в наличии, мы готовы приступить к лечению немедленно.
Источник: sciencedaily.com.
Читайте также:
круглосуточно
и событий клиники
