Nowe biomarkery i sztuczna inteligencja w służbie wczesnego wykrywania raka jajnika
Dzięki grantowi w wysokości 1,2 miliona dolarów od Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych, prof. Tianfu Wu, profesor nadzwyczajny inżynierii biomedycznej na University of Houston, poprowadzi zespół badawczy we współpracy z naukowcami z MD Anderson Cancer Center, którego celem jest identyfikacja wczesnych markerów raka jajnika.
Rak jajnika pozostaje śmiertelnym zagrożeniem, ponieważ jego wczesne wykrycie jest niezwykle trudne. U większości kobiet (70-75%) diagnozę stawia się dopiero w momencie, gdy choroba zdążyła się już rozprzestrzenić, a szanse przeżycia spadają poniżej 32%. Modele obliczeniowe wskazują, że wcześniejsze wykrywanie tego nowotworu mogłoby zmniejszyć śmiertelność o 10-30%.
Obecnie lekarze wykorzystują do badań przesiewowych oznaczanie poziomu białka CA125 (Cancer Antigen 125), które jest produkowane przez komórki raka jajnika. Metoda ta pozwala wykryć 70% przypadków choroby we wczesnym stadium, jednak nadal brakuje dodatkowych biomarkerów, które poprawiłyby czułość badań i umożliwiły wykrycie przypadków nieuwzględnionych przez CA125.
– Postęp w zakresie metod wczesnego wykrywania raka jajnika jest kluczowy dla poprawy rokowań i przeżywalności pacjentek – podkreśla prof. Wu. – Wyzwania technologiczne w tym obszarze są złożone, głównie ze względu na ograniczoną czułość obecnie dostępnych biomarkerów i brak wysoce specyficznych markerów, które pozwoliłyby wykryć chorobę na bardzo wczesnym etapie, jeszcze przed jej kliniczną diagnozą.
Zespół prof. Wu koncentruje się na poszukiwaniu lepszych markerów, zaczynając od autoprzeciwciał, które atakują geny supresorowe nowotworów często zmutowane w różnych nowotworach i mogą stanowić wczesny sygnał rozwoju raka jajnika.
Współpracownikiem Wu w tym projekcie jest prof. Robert C. Bast z MD Anderson Cancer Center, który od lat jest pionierem w dziedzinie wczesnego wykrywania raka jajnika.
– Mając na uwadze, że wykazaliśmy już, iż autoprzeciwciała oraz kompleksy immunologiczne antygen-przeciwciało mogą poprawić czułość badań i umożliwić wcześniejsze wykrywanie raka jajnika, zakładamy, że kolejne wysokowydajne markery, szczególnie nowe kompleksy immunologiczne, w połączeniu z CA125 mogą jeszcze bardziej poprawić wykrywalność choroby na wczesnym etapie – tłumaczy prof. Wu.
W celu odkrycia nowych autoprzeciwciał, zespół Wu opracował test zdolny do jednoczesnego wykrywania tysięcy reakcji immunologicznych, poszukując kompleksów immunologicznych (klastrów przeciwciał i ich celów). Po wykryciu ponad 100 kompleksów istotnie podwyższonych u pacjentek z rakiem jajnika w porównaniu do zdrowych kobiet, badacze planują przetestować około 10-20 najbardziej obiecujących kandydatów biomarkerów pod kątem ich skuteczności we wczesnym wykrywaniu choroby.
Zespół wykorzysta również modele uczenia maszynowego do opracowania algorytmów komputerowych służących analizie danych i przewidywaniu ryzyka choroby. W tym aspekcie projektu współpracuje dr Ying Lin, profesor nadzwyczajny inżynierii przemysłowej i systemowej na University of Houston. Z kolei dr Zhen Lu z UT MD Anderson Cancer Center uzupełnia skład zespołu badawczego.
Źródło: University of Houston
