Istraživači sa Univerziteta Aalto, Univerziteta u Helsinkiju i Sveobuhvatnog centra za rak pri Univerzitetskoj bolnici u Helsinkiju proučavali su kako potpuno nova opcija lečenja utiče na imuni sistem pacijenata sa uznapredovalim melanomom.
Melanom je najopasniji oblik raka kože. Jačanje sopstvenog imunološkog sistema tela, posebno njegovih T ćelija, bila je posebno efikasna opcija lečenja. Izazov je u tome što, iako neki pacijenti imaju koristi od lečenja, oko polovine pacijenata nema. Prethodno istraživanje naučnika sa Univerziteta Aalto, Univerziteta u Helsinkiju i HUS-a pokazalo je da T ćelije pacijenata koji ne reaguju jednostavno ne prepoznaju ćelije raka kao neprijatelja.
„Ispravno ciljanje terapija je izuzetno važno, pošto su terapije lekovima skupe i ozbiljne nuspojave prilično česte“, kaže Jani Huuhtanen, lekar i doktorski istraživač na Univerzitetu u Helsinkiju i Odeljenju za kompjuterske nauke Univerziteta Aalto. „Naše istraživanje je pokazalo da bolje terapije raka treba da koriste druge delove imunog sistema, a ne samo T ćelije.
Istraživačka grupa je sada proučavala kako se pacijentima, koji ne reaguju na lečenje, može pomoći sa novom kombinacijom dva leka protiv raka pod nazivom nivolumab i relatlimab. Grupa je krenula da otkrije efekte relatlimaba na ćelije imunog sistema, koji nikada ranije nisu proučavani.
Studija je pokazala da dok je relatlimab pojačao efikasnost T ćelija u borbi protiv invazivnih ćelija raka, bio je posebno efikasan u aktiviranju takozvanih prirodnih ćelija ubica (NK ćelije). Ove ćelije su prve reakcije imunog sistema.
„U ovom konkretnom slučaju, zadatak NK ćelija je da pomognu kada ćelije raka pokušavaju da se sakriju od T ćelija“, kaže Satu Mustjoki, profesor translacione hematologije i šef istraživačkog programa translacione imunologije na Univerzitetu u Helsinkiju i HUS-u. „Ovo otkriće je bilo neočekivano, ali izuzetno zanimljivo. NK ćelije će biti na čelu terapije raka u narednim godinama.“
„Trenutno ne postoji terapija u kliničkoj upotrebi koja posebno koristi NK ćelije“, kaže Huuhtanen. „Bila je bliska saradnja između naših učesnika u projektu koja nam je omogućila da otkrijemo ovu novu opciju lečenja.“
Tim je koristio najnovije tehnike sekvenciranja jedne ćelije i metode dubokog učenja za prikupljanje i tumačenje podataka. Tim je koristio modele mašinskog učenja otvorenog koda, nazvane scVI i TCRGP, da bi pratio i potvrdio efekat relatlimaba na T ćelije u studiji. TCRGP su razvili članovi istraživačkog tima 2021.
„U prošlosti su ćelije u uzorcima krvi analizirane na veliko. Nove tehnike sa jednim ćelijama odnose se na našu sposobnost da sada analiziramo pojedinačne ćelije u uzorku“, kaže Harri Lahdesmaki, vanredni profesor bioinformatike i mašinskog učenja na Odseku za Univerzitet Aalto. Informatika.
„Ovo, naravno, vodi do eksponencijalnog rasta količine podataka, koje možemo istražiti tehnikama dubokog učenja i mašinskog učenja. Većina zaključaka izvučenih iz ove studije zasnovana je na uvidima koje su ove tehnike otkrile.“
Napredak računarske biologije takođe je uticao na način na koji se sprovode medicinska istraživanja.
„Tehnologije jedne ćelije i metode dubokog učenja omogućile su istraživačima da sprovode ove vrste istraživačkih projekata na način zasnovan na podacima, odnosno bez jakih prethodnih pretpostavki. Takav pristup bez hipoteza biće važan i za otkrivanje nove biologije. kao nove mogućnosti lečenja raznih bolesti“, kaže Lahdesmaki.
