
شیوهای نو در درمان سرطان
گروهی از مهندسان و محققان حوزه سرطان در دانشگاه «جانز هاپکینز» یک فناوری یادگیری عمیق ابداع کردهاند که قادر به پیشبینی صحیح اجزای پروتئینی مرتبط با سرطان است و میتواند واکنش سیستم ایمنی را برانگیزد.
چنانچه این فناوری در آزمایشهای بالینی موفقیتآمیز باشد، میتواند یک چالش مهم در ایجاد واکسنها و درمانهای ایمنی شخصیسازی شده را از سر راه بردارد. محققان نشان دادند که این شیوه یادگیری عمیق میتواند اجزای پروتئین را روی سلولهای سرطانی منجر به پاسخ سیستم ایمنی برای کشتن سلولهای سرطانی شناسایی کند. این یک گام ضروری برای شناخت پاسخ به ایمنی درمانی (ایمونوتراپی) و ایجاد درمانهای شخصیسازی شده برای سرطان است. «راچل کارچین» استاد مهندسی بیومدیکال، آنکولوژی و علوم رایانه گفت: «ایمنی درمانی سرطان به این منظور طراحی میشود که سیستم ایمنی بدن بیمار را برای نابود کردن سلولهای سرطان برانگیزد. یک گام مهم در این فرایند، شناسایی سلولهای سرطانی توسط سیستم ایمنی از طریق پیوند سلول «تی» با اجزای پروتئینی خاص سرطان روی سطح سلول است. اجزای پروتئین سرطان که موجب این واکنش سیستم ایمنی میشوند، ممکن است ناشی از تغییراتی در ترکیب ژنتیکی سلولهای سرطانی موسوم به «نئوآنتیژنهای مرتبط با جهش» باشند.
تومور هر بیمار مجموعه منحصربهفردی از این نئوآنتیژنها دارد که ویژگیهای تومور را برای آن شخص تعیین میکند.»
دانشمندان از طریق آنالیز ژنوم سرطان میتوانند مشخص کنند که تومور هر بیمار کدام نئوآنتیژنهای مرتبط با سرطان را دارد. مشخص کردن آنهایی که بیشتر احتمال دارد برانگیزاننده واکنش سیستم ایمنی برای نابودی تومور باشند، میتواند دانشمندان را قادر سازد که واکسنهای شخصیسازیشده یا ایمنی درمانی بهینهسازی شده را برای هر بیمار ایجاد کنند. شیوههای قبلی برای شناسایی نئوآنتیژنهای برانگیزاننده سیستم ایمنی وقتگیر بوده و مستلزم کار آزمایشگاهی زیادی است. اما محققان برای حل این مشکل مجموعهای از شبکههای عصبی عمیق را در دو مرحله آموزش دادند. سپس این سیستم را با دادههایی مورد آزمایش قرار داده و مشاهده کردند که این سیستم یادگیری عمیق عملکرد بسیار بهتری نسبت به هفت شیوه دیگر در این زمینه دارد.
چنانچه این فناوری در آزمایشهای بالینی موفقیتآمیز باشد، میتواند یک چالش مهم در ایجاد واکسنها و درمانهای ایمنی شخصیسازی شده را از سر راه بردارد. محققان نشان دادند که این شیوه یادگیری عمیق میتواند اجزای پروتئین را روی سلولهای سرطانی منجر به پاسخ سیستم ایمنی برای کشتن سلولهای سرطانی شناسایی کند. این یک گام ضروری برای شناخت پاسخ به ایمنی درمانی (ایمونوتراپی) و ایجاد درمانهای شخصیسازی شده برای سرطان است. «راچل کارچین» استاد مهندسی بیومدیکال، آنکولوژی و علوم رایانه گفت: «ایمنی درمانی سرطان به این منظور طراحی میشود که سیستم ایمنی بدن بیمار را برای نابود کردن سلولهای سرطان برانگیزد. یک گام مهم در این فرایند، شناسایی سلولهای سرطانی توسط سیستم ایمنی از طریق پیوند سلول «تی» با اجزای پروتئینی خاص سرطان روی سطح سلول است. اجزای پروتئین سرطان که موجب این واکنش سیستم ایمنی میشوند، ممکن است ناشی از تغییراتی در ترکیب ژنتیکی سلولهای سرطانی موسوم به «نئوآنتیژنهای مرتبط با جهش» باشند.
تومور هر بیمار مجموعه منحصربهفردی از این نئوآنتیژنها دارد که ویژگیهای تومور را برای آن شخص تعیین میکند.»
دانشمندان از طریق آنالیز ژنوم سرطان میتوانند مشخص کنند که تومور هر بیمار کدام نئوآنتیژنهای مرتبط با سرطان را دارد. مشخص کردن آنهایی که بیشتر احتمال دارد برانگیزاننده واکنش سیستم ایمنی برای نابودی تومور باشند، میتواند دانشمندان را قادر سازد که واکسنهای شخصیسازیشده یا ایمنی درمانی بهینهسازی شده را برای هر بیمار ایجاد کنند. شیوههای قبلی برای شناسایی نئوآنتیژنهای برانگیزاننده سیستم ایمنی وقتگیر بوده و مستلزم کار آزمایشگاهی زیادی است. اما محققان برای حل این مشکل مجموعهای از شبکههای عصبی عمیق را در دو مرحله آموزش دادند. سپس این سیستم را با دادههایی مورد آزمایش قرار داده و مشاهده کردند که این سیستم یادگیری عمیق عملکرد بسیار بهتری نسبت به هفت شیوه دیگر در این زمینه دارد.
ارسال دیدگاه