Naujas grupės MIT ir Harvardo tyrėjų grupės tyrimas, Masačusetso bendroji ligoninė (MGH), IBM tyrimai, ir kitos organizacijos yra vienas žingsnis į priekį šia kryptimi. Mokslininkai ištyrė naują navikų mėginių ėmimo metodą, vadinamą skysta biopsija - kraujo mėginį iš paciento, kuriame yra DNR, išskiriamos iš navikų, vadinama cirkuliuojančia naviko DNR, arba ctDNR, kuriuos galima išskirti ir išanalizuoti.
Tyrimo grupė palygino skystų ir standartinių audinių biopsijų rezultatus iš pacientų, kurie buvo gydomi nuo virškinimo trakto vėžio, tačiau išsivystė atsparumas vaistams. Radiniai, šiandien paskelbtas m Gamtos medicina , atskleidžia, kad skystos biopsijos suteikia išsamesnį vaizdą tiek apie genetinę paciento vėžio įvairovę, tiek apie tai, kaip navikai išsivysto atsparumą vaistams molekuliniu lygmeniu. Šis vaizdas kelia iššūkį, kaip paprastai atsiranda atsparumas vėžiui, turintys svarbių pasekmių gydymui.
Nepaprastai, mes nustatėme, kad beveik kiekvienam pacientui, kurį analizavome, atsirado ne vienas, bet vienu metu veikia keli atsparumo vaistams mechanizmai, ir tai gali būti labiau paplitusi, nei mes manėme anksčiau. Tai tikras paradigmos pokytis ir privers mus permąstyti ne tik atsparumo vėžiui biologiją, bet ir tai, kaip ateityje gydysimės. "
Gad Getz, vyresnysis tyrimo autorius, vėžio genomo skaičiavimo analizės grupės direktorius ir Paul C. Zamecnik MGH vėžio centro onkologijos katedra
Rezultatai gali paaiškinti, kodėl vėžys, kai išsivysto atsparumas vaistams, taip sunku nugalėti. Tyrimas taip pat siūlo galimus molekulinius mechanizmus, kuriais grindžiamas atsparumas vaistams, kurie galėtų parodyti kelią naujoms ir labiau individualizuotoms terapijoms.
Audinių biopsijos yra pagrindinis vėžio diagnozavimo pagrindas, tačiau jie yra invaziniai ir suteikia žvilgsnį tik į vieną naviko vietą. Tačiau naviko ląstelės, net netoliese, gali būti genetiškai atskirtos viena nuo kitos. Skystos biopsijos, kurie apima informaciją iš kelių naviko pažeidimų, yra perspektyvi alternatyva, tačiau retai naudojami klinikoje.
Norėdami ištirti skystų biopsijų naudingumą nustatant įgytą atsparumą vaistams nuo vėžio, Getz, bendraautoris Ryanas Corcoranas, MGH ir Harvardo medicinos mokyklos tyrėjas, ir jų kolegos, įskaitant pirmuosius autorius Aparna Parikh, Ignaty Leshchiner, ir Liudmila Elagina, ištyrė 42 pacientus, sergančius įvairių formų virškinimo trakto vėžiu, kurie buvo gydomi tiksliniais vaistais. Kai pacientai parodė atsparumo vaistams požymius, tyrėjai analizavo jų navikus naudodamiesi tiek skysčių, tiek audinių biopsijomis. Jie panaudojo „Broad Institute“ sukurtą skaičiavimo įrankių rinkinį, žinomas kaip PhylogicNDT, ištirti naviko DNR ir jų atsparumo mutacijas. Lyginant skysčių ir audinių biopsijas, paaiškėjo, kad beveik 80 proc. skystos biopsijos atskleidė kliniškai reikšmingus genetinius pakitimus, susijusius su atsparumu vaistams, kurie nebuvo nustatyti atliekant standartines audinių biopsijas.
"Šis tyrimas yra didžiausias iki šiol, kad būtų galima tiesiogiai palyginti skystą biopsiją su naviko biopsija, nustatant atsparumą vėžiui, "sakė Corcoranas." Mūsų išvados rodo, kad skysta biopsija gali būti pageidaujamas klinikinis būdas įvertinti, kaip pacientų navikai išsivystė, kai jie tapo atsparūs terapijai. "
Kelių tyrimo dalyvių DNR analizė neparodė aiškių atsparumo mechanizmų. Norėdami sužinoti daugiau apie šiuos atvejus, Komandos IBM mokslininkai sukūrė mašininio mokymosi algoritmus, kad pacientai būtų sugrupuoti pagal bendrus ar panašius genetinių pokyčių, susijusių su atsparumu vaistams, modelius. Darant tai, tyrėjai galėjo pasiūlyti galimus šių atvejų pasipriešinimo mechanizmus.
Tyrimas yra penkerių metų bendradarbiavimo tarp „Broad Institute“ ir „IBM Research“ dalis, siekiant išanalizuoti navikus prieš ir po atsparumo vaistams atsiradimo, siekiant atrasti pagrindinius pasipriešinimą skatinančius mechanizmus. Bendradarbiavimas išaugo iš vėžio atsparumo vaistams ir kraujo biopsijos projekto, kurį remia Gerstnerio šeimos fondas.
„IBM, Plačios ir MGH komandos pateikia papildomas žinias ir įrankius, kovodamos su sunkia problema išgauti prasmę iš duomenų, ir ši sąveika pasirodė labai vaisinga, “, - sakė Laxmi Parida. IBM mokslo darbuotojas, Skaičiavimo genomika, ir bendrai PI, kartu su Getzu, apie platų/IBM bendradarbiavimą. „Bendradarbiavimas buvo ypač įdomus ne tik dėl išskirtinės komandų sinergijos, bet ir dėl neįkainojamų duomenų, kuriuos renka naudoti visa tyrėjų bendruomenė.
Nors šis naujas tyrimas parodė keletą viliojančių išvadų, autoriai pabrėžia, kad didesni, reikia visapusiškų pastangų, kad būtų galima visiškai suprasti atsparumą vėžiui. "Norėdami iš tikrųjų suplanuoti visą atsparumo vėžiui mechanizmų kraštovaizdį, mums reikia daug didesnių tyrimų, apimančių įvairius vaistus ir vėžio rūšis, “, - sakė Getzas.