Naukowcy z Ludwig Cancer Research Wykorzystując sztuczną inteligencję, opracowali model predykcyjny, który może zidentyfikować komórki odpornościowe zabijające raka, które mają największy potencjał do wykorzystania w immunoterapii. Narzędzie to, TRTpred, zostało szczegółowo opisane w wysoko ocenianym czasopiśmie Nature Biotechnology.
Personalizowanie metod leczenia raka
Model TRTpred wspierany przez algorytmy można zintegrować ze zindywidualizowanymi metodami leczenia raka i terapiami dostosowanymi do potrzeb w oparciu o sygnaturę komórek przednowotworowych każdego pacjenta. Jak wspomniał główny badacz tej pracy, Alexander Harari z Ludwig Lozanna, taka nowatorska technika może oznaczać nowy zestaw dotacji dla pacjentów.
Komórki odpornościowe znajdujące się w raku przeniesione do pacjenta, znane jako limfocyty naciekające guz (TIL), stanowią podstawę immunoterapii opartej na komórkach. Te TIL można następnie opcjonalnie modulować, aby zwiększyć ich wewnętrzne zdolności synergistyczne przeciwko rakowi, a następnie ponownie wprowadzać do organizmu po zwiększeniu skali w hodowli. Niemniej jednak nie każdy TIL skutecznie zajmuje się komórkami podejrzanymi o guz, a tylko ułamek jest reaktywny na guz.
Harari i jego zespół opracowali TRTpred, oparte na sztucznej inteligencji podejście do modelowania predykcyjnego, które pozwala im klasyfikować receptory komórek T (TCR) według ich reaktywności w guzie. Ponieważ TRTpred identyfikuje geny odpowiedzialne za wydzielanie w guzie, może utworzyć regułę, która zostanie zastosowana do nowej populacji, a następnie dokładnie przewidzieć, czy TCR jest komórką reaktywną w guzie, czy nie.
TRTpred: przełomowa gra oparta na sztucznej inteligencji
Naukowcy poprawili jakość poprzedniego kroku za pomocą algorytmicznych filtrów, które mają zakres wyszukiwania komórek T niosących antygeny nowotworowe o wysokiej awidności, a mianowicie tych zdolnych do silnego wiązania antygenu. Ponadto dodano trzeci filtr w celu lepszego różnicowania antygenów dla komórek nowotworowych, co przyczynia się do ukierunkowania wielu antygenów.
Zespół wyodrębnił TCR TIL i użył MixTRTpred (kombinacji techniki TRTpred i filtrów algorytmów), aby zidentyfikować komórki T, które mogłyby być pomocne w atakowaniu guzów, które są wysoce zachłanne i specyficzne dla wielu antygenów guza. Te zmodyfikowane komórki T zostały pomyślnie wprowadzone do myszy, gdzie eliminacja guzów była widoczna po zakończeniu ksenograftu, co stanowi dowód na słuszność tej metody.
George Coukos, dyrektor Ludwig Lausanne i współautor badania, zamierza jak najszybciej rozpocząć badanie kliniczne fazy I na ludziach, aby przetestować tę technologię. Stwierdził, że pokłada duże nadzieje w skuteczności tej metody, ponieważ uważa, że zrekompensuje ona obecne niedociągnięcia terapii opartych na TIL. W szczególności dotyczy to pacjentów, których guzy nie reagują tak, jak powinny reagować dzisiaj.