عصر جدید در سرطان روده بزرگ

دوران «آزمایش و خطا» در درمان سرطان کم کم رو به پایان است. تحقیقات کنونی، به ویژه در مورد سرطان روده بزرگ، امیدوارکننده است. در سرطان روده بزرگ، بافت تومور گرفته شده از بیمار در آزمایشگاه کپی می شود تا یک مدل سه بعدی «ارگانوئیدی» ایجاد شود و داروهای هدفمند روی این مدل آزمایش می شوند. بنابراین، موثرترین گزینه درمانی برای هر بیمار را می توان قبل از شروع درمان تعیین کرد. این رویکرد جدید که توسط هوش مصنوعی پشتیبانی می شود، هم در جهان و هم در ترکیه پیشگام و اولین است. رئیس گروه انفورماتیک پزشکی و آمار زیستی، دانشکده پزشکی دانشگاه Acıbadem، پروفسور دکتر محقق ارشد پروفسور از مرکز زیست پزشکی و ژنوم ازمیر به رهبری اوغور سزرمان. دکتر این پروژه که با همکاری اسرا اردال انجام شد، درمان شخصی سرطان روده بزرگ را به یک مدل آزمایشگاهی بتنی می آورد. با سیستم توسعه یافته در محدوده پروژه، هدف آن تعیین موثرترین دارو برای تومور بیمار در مدت زمان کوتاه تقریباً 6 هفته است.

پروفسور دکتر اوغور سزرمن با بیان اینکه سال هاست در زمینه بیوانفورماتیک مطالعاتی انجام داده اند، تاکید می کند که تحلیل داده های چند لایه اکنون در سرطان اجتناب ناپذیر است. پروفسور دکتر اوغور سزرمن با اشاره به اینکه آنها یک نقشه دیجیتالی و بیولوژیکی از تومور ایجاد کردند، می‌گوید: “بیوانفورماتیک رشته‌ای است که با تجزیه و تحلیل داده‌های پزشکی با روش‌های مبتنی بر کامپیوتر، روش‌هایی را توسعه می‌دهد تا در تشخیص و درمان استفاده شود. امروز، به لطف فناوری‌های توالی‌یابی DNA، ما حجم عظیمی از داده‌ها را داریم. به ویژه در بافت‌های خونی متنوع تومور و سرطان، می‌توانیم از طریق DNA تومورهای مختلف تشخیص دهیم.”

به لطف این تجزیه و تحلیل ها، مشخص می شود که کدام تغییرات ژنتیکی تومور را تحریک می کند و از طریق کدام مکانیسم های سیگنالینگ رشد می کند. با این حال، تومور یک ساختار یکنواخت نیست. ناهمگن، یعنی ساختار پیچیده ای متشکل از کلون های مختلف. پروفسور دکتر اوغور سزرمن می‌گوید، “ما می‌توانیم کلون‌های مختلف درون تومور و مکانیسم‌های محرک هر کدام را شناسایی کنیم، که آنها را “محرک” می‌نامیم. بنابراین، تنوع تومور را ثبت می‌کنیم.

DNA به تنهایی کافی نیست: تجزیه و تحلیل “Omics” چند لایه

پروژه آنها در مورد سرطان روده بزرگ به تعیین توالی DNA محدود نمی شود. تجزیه و تحلیل رونوشت نشان می دهد که کدام ژن و در چه مقدار تولید می شود. بافت سالم و تومور مقایسه می شود. مکانیسم‌های اپی ژنتیک نیز مورد بررسی قرار می‌گیرند تا مشخص شود کدام ژن‌ها فعال هستند و کدام‌ها سرکوب شده‌اند. پروفسور دکتر اوغور سزرمن گفت: “ما با گرد هم آوردن تعداد زیادی داده بیولوژیکی، از ساختار ژنتیکی تومور گرفته تا پروتئین های تولید شده در سلول و محصولات متابولیک، یعنی “داده های omic”، یک مدل دقیق از تومور بیمار ایجاد می کنیم. از آنجایی که تجزیه و تحلیل چنین داده های بزرگ و پیچیده ای برای انسان امکان پذیر نیست، ما از هوش مصنوعی استفاده می کنیم. ژن های مورد هدف داروها با الگوریتم های مبتنی بر شبکه نقشه برداری می شوند. او می گوید: «تعیین ترکیب».

اندام های کوچک در آزمایشگاه ایجاد می شوند

پروفسور دکتر اوغور سزرمن تاکید می کند که ارگانوئیدهای تولید شده در محیط آزمایشگاهی بسیار مهم هستند: “ما مدل های بافتی کوچک “ارگانوئیدها” را می نامیم که در محیط آزمایشگاهی از بافت گرفته شده از بیمار تولید شده اند، که سه بعدی هستند و از نظر بیولوژیکی بسیار شبیه اندام واقعی هستند. بنابراین نیازی به آزمایش روی حیوانات نیست.»

مطالعه سرطان روده بزرگ برای اولین بار در جهان و ترکیه است

در پروژه جدید سرطان روده بزرگ، یک ارگانوئید شخصی سازی شده از بافت گرفته شده از یک بیمار سرطان روده بزرگ ایجاد خواهد شد. ابتدا مکانیسم‌های محرک تومور با هوش مصنوعی مشخص می‌شود و سپس داروهایی که این مکانیسم‌ها را هدف قرار می‌دهند انتخاب می‌شوند. این داروها بر روی مدل‌های ارگانوئیدی که در آزمایشگاه فناوری سلول‌های بنیادی و ارگانوئید تولید می‌شوند، آزمایش خواهند شد.

پروفسور دکتر اوغور سزرمن گفت: “ارگانوئیدها را می توان به طور موفقیت آمیزی برای تقلید از سرطان، به ویژه در سرطان روده بزرگ تولید کرد؛ با این حال، تفاوت ما در این است که مکانیسم سرطان فرد را روشن کنیم و داروهای هدفمند را بتوانیم مستقیماً بر روی این مدل آزمایش کنیم. این روش، که در آن امکان تعیین سریع درمان مناسب برای بیمار روی تومور ارگانوئیدی با چند صد آزمایش اولیه دارو در جهان وجود دارد، ما نیز به جای چند آزمایش دارویی در جهان، تلاش می کنیم. که بیمار در برابر داده‌های omic مقاوم است، با روش‌های هوش مصنوعی که ما ایجاد کرده‌ایم، بنابراین، با فعال کردن آزمایش‌هایی با داروهایی که بیمار می‌تواند به آنها پاسخ دهد، هم بار اقتصادی را کاهش می‌دهد و هم کارآزمایی‌ها را تسهیل می‌کند. او می‌گوید: «ما از نظر تسریع در این فرآیند سهم قابل توجهی داریم.

با تشکر از این مطالعه، مشخص می شود که کدام دارو در مدت تقریباً 6 هفته مؤثر است و نتیجه مستقیماً به پزشک گزارش می شود. پس از آن، پزشک مؤثرترین درمان را برای بیمار اعمال می کند. البته برای روتین شدن این درمان ها به مطالعات بالینی بین المللی جامعی نیاز خواهد بود.

در مرحله اول برای بیماران مرحله پایانی اعمال خواهد شد.

استفاده از ارگانوئیدها در آزمایشات دارویی نیز توسط FDA تایید شده است. این رویکرد همچنین پتانسیل کاهش قابل توجه استفاده از حیوانات آزمایشگاهی را دارد. پروفسور دکتر اوغور سزرمن می‌گوید، “هدف ما برای درمان این است که روی این ارگانوئید کار می‌کنیم تا روی تومور واقعی نیز کار کند. به لطف این مدل، نیاز به آزمایش‌های حیوانی را می‌توان تا حد زیادی از بین برد.”

این مطالعه در ابتدا برای بیماران مرحله نهایی سرطان روده بزرگ که تمام درمان‌های موجود را دریافت کرده‌اند و پاسخ نداده‌اند، اعمال خواهد شد. اما هدف بسیار بزرگتر است. پروفسور دکتر اوغور سزرمن می‌گوید: “با پیشرفت روش‌ها، می‌توانیم این را در اولین تشخیص برای بیمار اعمال کنیم، نه برای بیماران در آخرین مرحله. بنابراین، بیمار زمان را هدر نمی‌دهد و بار مالی و بیولوژیکی را با درمان‌های غیرضروری و بی‌اثر بر دوش نمی‌کشد. این روش، که می‌تواند برای همه انواع زیرشاخه‌های سرطان کولون کاملاً شخصی اعمال شود.”

30 بیمار در 2 سال می توانند در 5 سال وارد روال بالینی شوند

در چارچوب این پروژه که تاییدیه TEYDEB را دریافت کرده است، ظرف مدت دو سال درخواست 30 بیمار تکمیل خواهد شد. سپس قرار است این روش برای سایر انواع سرطان، به ویژه سرطان سینه، اعمال شود. پروفسور دکتر اوغور سزرمن گفت: “سرطان یک زخم جدی است. درمان های غیرضروری و بی اثر وقت بیمار را می گیرد که با ارزش ترین چیز است. اکنون باید به سراغ اصل پزشکی برویم، مکانیسم محرک بیماری را با رویکرد بیماری وجود ندارد، بیمار وجود دارد، پیدا کنیم و راه حل هایی تولید کنیم که آن را هدف قرار دهد. من معتقدم که در این رویکرد بسیار گسترده تر خواهد شد. سرطان اکنون بسیار واضح است: درمان نباید بدون درک کامل تومور شروع شود، قبل از اینکه دارو به بیمار داده شود، باید روی یک نسخه از تومور ایجاد شده در آزمایشگاه آزمایش شود. ”او می گوید.

این مطالعه با سرطان روده بزرگ شروع شد. در آینده، ممکن است راه را برای توسعه درمان های شخصی از طریق مدل های ارگانوئیدی برای بیماری هایی مانند کولیت اولسراتیو و سندرم روده تحریک پذیر و همچنین سرطان های دیگر هموار کند.