AI wynajdzie sposób na leczenie raka? Tworzy precyzyjne terapie w kilka tygodni

• Poznaj swój Indeks Zdrowia! Wystarczy, że odpowiesz na te pytania
• Więcej aktualnych wiadomości znajdziesz na stronie głównej Onetu

Nowe "oczy" dla układu odpornościowego

Współautor badania, prof. Timothy P. Jenkins z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego (DTU) wyjaśnia, że obecne metody spersonalizowanego leczenia nowotworów opierają się na znajdowaniu odpowiednich receptorów limfocytów w układzie odpornościowym, które można wykorzystać podczas terapii. To bardzo trudny i czasochłonny proces, który dotychczas zajmował wiele miesięcy. Badacze stworzyli platformę, za pomocą której sztuczna inteligencja wykona tę pracę w kilka tygodni.

Istotę tej metody dobrze obrazuje sformułowanie wykorzystane przez prof. Jenkinsa: "W istocie tworzymy nowy zestaw oczu dla układu odpornościowego". W spersonalizowanych terapiach pokładana jest duża nadzieja. Wiele wskazuje na to, że to właśnie na tego typu terapiach skoncentrowana będzie współczesna onkologia.

Platforma stworzy precyzyjne "pociski" wymierzone w raka

Jednym z największych wyzwań współczesnej immunoterapii nowotworowej jest stworzenie terapii, która będzie niszczyła komórki rakowe, nie uszkadzając przy tym zdrowych tkanek. Odpowiedzią na ten problem ma być właśnie platforma wykorzystująca sztuczną inteligencję, opracowana przez naukowców z DTU oraz American Scripps Research Institute.

W naturalnych warunkach limfocyty T rozpoznają komórki nowotworowe dzięki fragmentom białek (peptydom), które są prezentowane na powierzchni komórek przez cząsteczki pMHC. Jednak różnorodność receptorów limfocytów T w organizmie sprawiała, że stworzenie skutecznej, spersonalizowanej terapii było dotąd niezwykle trudne i czasochłonne. To w zasadzie uniemożliwiało zastosowane tej metody na szerszą skalę. Sytuacja może ulec zmianie za sprawą platformy, która teraz wykona całą pracę w kilka tygodni.

Wyniki badań są obiecujące

W ramach eksperymentu naukowcy przetestowali swoją platformę na dobrze znanym celu nowotworowym NY-ESO-1, który występuje w wielu rodzajach nowotworów. Udało im się zaprojektować minibiałko, które ściśle wiązało się z cząsteczkami pMHC NY-ESO-1. Następnie wprowadzono je do limfocytów T, tworząc nowy typ komórek nazwanych "IMPAC-T". W badaniach laboratoryjnych te zmodyfikowane komórki skutecznie niszczyły komórki nowotworowe.

"To było niezwykle ekscytujące zobaczyć, jak minibiałka, zaprojektowane całkowicie na komputerze, działają tak skutecznie w laboratorium" – mówi Kristoffer Haurum Johansen, współautor badania z DTU, cytowany przez portal news-medical.net.

Co więcej, naukowcy zastosowali tę metodę także w przypadku pacjenta z przerzutowym czerniakiem, projektując minibiałka dla jego indywidualnego celu nowotworowego. Wyniki potwierdziły, że metoda ta może być stosowana w spersonalizowanej terapii przeciwko różnym rodzajom nowotworów.

Bezpieczniejsza terapia dzięki wirtualnej kontroli

Jednym z kluczowych elementów innowacji było opracowanie systemu "wirtualnej kontroli bezpieczeństwa". Sztuczna inteligencja analizowała minibiałka pod kątem ich potencjalnej reakcji z cząsteczkami pMHC na zdrowych komórkach. Dzięki temu udało się wyeliminować projekty, które mogłyby wywołać niepożądane skutki uboczne.

"Precyzja w leczeniu raka ma kluczowe znaczenie. Dzięki przewidywaniu i wykluczaniu reakcji krzyżowych już na etapie projektowania zmniejszyliśmy ryzyko związane z terapią i zwiększyliśmy szanse na stworzenie bezpiecznego i skutecznego leczenia" – podkreśla prof. Sine Reker Hadrup, współautorka badania.

Przełom nastąpi w ciągu kilku lat?

Chociaż wyniki badań są obiecujące, prof. Jenkins przewiduje, że minie jeszcze około pięciu lat, zanim metoda będzie gotowa do pierwszych badań klinicznych na ludziach. Proces leczenia ma przypominać obecne terapie wykorzystujące komórki CAR-T, stosowane już w leczeniu chłoniaków i białaczek.

Pacjentom pobierana będzie krew, z której wyodrębni się komórki odpornościowe. Następnie w laboratorium zostaną one zmodyfikowane, by przenosiły minibiałka zaprojektowane przez sztuczną inteligencję. Te "uzbrojone" komórki zostaną zwrócone do organizmu pacjenta, gdzie będą działać jak precyzyjne pociski, niszcząc komórki nowotworowe.

Nowa metoda daje nadzieję na szybsze i bardziej precyzyjne leczenie nowotworów. Dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji proces projektowania terapii jest nie tylko szybszy, ale także bezpieczniejszy. Jeśli badania kliniczne potwierdzą skuteczność tej technologii, może ona stać się jednym z najważniejszych osiągnięć medycznych ostatnich lat, stanowiąc realną odpowiedź na nadzieje pacjentów onkologicznych.