Ученые из Ludwig Cancer Research с помощью искусственного интеллекта разработали прогностическую модель, которая может идентифицировать убивающие рак иммунные клетки, обладающие наибольшим потенциалом для использования в иммунотерапии. Этот инструмент, TRTpred, особенно подробно описан в авторитетном журнале Nature Biotechnology.
Персонализация лечения рака
Модель TRTpred, поддерживаемая алгоритмами, может быть интегрирована в индивидуальное лечение рака и адаптированную терапию на основе особенностей предраковых клеток каждого пациента. Как отметил г-н Александр Харари из Людвига Лозанны, главный исследователь работы, такая новая методика может дать пациентам новый набор субсидий.
Иммунные клетки, обнаруженные при раке и перенесенные пациенту, известные как опухолевые лимфоциты (TIL), составляют основу клеточной иммунотерапии. Затем эти TIL можно было бы дополнительно модулировать, чтобы увеличить их внутренние синергические способности против рака, а затем повторно ввести в организм после увеличения в культуре. Тем не менее, не каждый TIL успешно воздействует на подозрительные на опухоль клетки, и лишь часть из них оказывается опухолереактивной.
Харари и его команда разработали TRTpred, подход к прогнозирующему моделированию на основе искусственного интеллекта, который позволяет им ранжировать рецепторы Т-клеток (TCR) по их реактивности на опухоль. Поскольку TRTpred идентифицирует гены, ответственные за секрецию опухоли, он может создать правило, которое будет применяться к новой популяции, а затем точно предсказать, является ли TCR опухолереактивной клеткой или нет.
TRTpred: ИИ, меняющий правила игры
Ученые повысили качество первого этапа с помощью алгоритмических фильтров, позволяющих находить Т-клетки, несущие опухолевые антигены, с высокой авидностью, а именно те, которые способны к сильному связыванию антигена. Кроме того, был добавлен третий фильтр с целью лучшей дифференциации антигенов опухолевых клеток, что способствует нацеливанию нескольких антигенов.
Команда извлекла TCR TIL и использовала MixTRTpred (комбинацию метода TRTpred и фильтров алгоритмов) для идентификации Т-клеток, которые могут быть полезны в атаке на опухоли, которые обладают высокой авидностью и специфичны для нескольких опухолевых антигенов. Эти сконструированные Т-клетки были успешно введены мышам, где уничтожение опухолей было очевидным после завершения ксенотрансплантата, что послужило доказательством эффективности метода.
Джордж Кукос, директор Людвига Лозанны и соавтор исследования, намерен как можно скорее начать фазу I клинических испытаний на людях для проверки технологии. Он заявил, что возлагает большие надежды на эффективность метода, поскольку считает, что он компенсирует текущие недостатки терапии на основе TIL. В частности, тех пациентов, у которых опухоли не реагируют так, как положено сегодня.