مرکز سرطان سیمونز ، MD اندرسون دانشمندان روش هوش مصنوعی را برای پیش بینی مصونیت ضد سرطان توسعه دادند

مرکز سرطان سیمونز ، MD اندرسون دانشمندان روش هوش مصنوعی را برای پیش بینی مصونیت ضد سرطان توسعه دادند


خبر – محققان و دانشمندان داده در مرکز پزشکی UT Southwestern و دانشگاه تگزاس مرکز سرطان MD Anderson یک تکنیک هوش مصنوعی را توسعه داده است که می تواند مشخص کند پپتیدهای سطح سلولی تولید شده توسط سلول های سرطانی به نام نئوآنتیژن ها توسط سیستم ایمنی شناخته می شوند.

تکنیک pMTnet ، که بصورت آنلاین در آن توضیح داده شده است هوش ماشین طبیعت، می تواند به راه های جدیدی برای پیش بینی پیش آگهی سرطان و پاسخ احتمالی به ایمونوتراپی منجر شود.

“تعیین اینکه کدام نئوآنتی ژن ها به گیرنده های سلول T متصل می شوند و کدام یک به نظر غیرممکن می رسد. اما با یادگیری ماشینی ، ما در حال پیشرفت هستیم. ” دفاع در UT Southwestern.

جهش در ژنوم سلول های سرطانی باعث می شود که آنها نئوآنتی ژن های مختلف را روی سطح خود نشان دهند. برخی از این نئوآنتی ژن ها توسط سلول های T ایمنی شناخته می شوند که علائم سرطان و مهاجمان خارجی را شکار می کنند و باعث می شود سلول های سرطانی توسط سیستم ایمنی از بین بروند. با این حال ، سایر سلول ها برای سلول های T نامرئی به نظر می رسند و باعث می شود سرطان ها بدون کنترل رشد کنند.

تیانشی لو ، اولین نویسنده مقاله با Ze Zhang ، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه تائو وانگ ، که از سیستم پیشرفته استفاده می کند ، می گوید: “برای سیستم ایمنی ، وجود نئوآنتی ژن ها یکی از بزرگترین تفاوت ها بین سلول های طبیعی و تومور است.” رویکردهای بیوانفورماتیکی و آمار زیستی برای مطالعه پیامدهای ایمونولوژی تومور در ایجاد تومور ، متاستاز ، پیش آگهی و پاسخ درمانی در انواع سرطان ها. خانم لو می گوید: “اگر بتوانیم بفهمیم کدام نئوآنتی ژن ها پاسخ ایمنی را تحریک می کنند ، ممکن است بتوانیم از این دانش به روش های مختلف برای مبارزه با سرطان استفاده کنیم.”

این که بتوان پیش بینی کرد کدام نئوآنتی ژن ها توسط سلول های T تشخیص داده می شوند ، می تواند به محققان در تولید واکسن های سرطانی شخصی ، مهندسی درمان های بهتر مبتنی بر سلول T یا پیش بینی نحوه پاسخ مناسب بیماران به انواع دیگر ایمونوتراپی ها کمک کند. اما ده ها هزار نئوآنتی ژن مختلف وجود دارد و روش هایی برای پیش بینی اینکه کدام یک باعث واکنش سلول T می شود ، زمان بر ، فنی چالش برانگیز و پرهزینه است.

تیم تحقیق در جستجوی یک تکنیک بهتر با حمایت از کمک های موسسه ملی بهداشت (NIH) و موسسه پیشگیری و تحقیقات سرطان تگزاس (CPRIT) به یادگیری ماشینی پرداختند. آنها یک الگوریتم مبتنی بر یادگیری عمیق را آموزش دادند که pMTnet را با استفاده از داده های حاصل از ترکیبات اتصال دهنده یا غیرقابل اتصال از سه جزء مختلف نامگذاری کرد: پروتئین هایی به نام مجتمع های سازگاری با بافت اصلی (MHCs) که نئوآنتیژن ها را روی سطوح سلول های سرطانی نشان می دهند. و گیرنده های سلول T (TCRs) مسئول تشخیص مجتمع های نئوآنتیژن-MHC هستند. آنها سپس الگوریتم را بر اساس مجموعه داده ای که از 30 مطالعه مختلف تهیه شده بود ، آزمایش کردند که به طور تجربی جفت گیرنده سلول T سلولهای نئوآنتی ژنی اتصال دهنده یا غیرقابل اتصال را شناسایی کرده بودند. این آزمایش نشان داد که الگوریتم های جدید دارای دقت بالایی هستند.

محققان از این ابزار جدید برای جمع آوری بینش در مورد نئوآنتی ژن های فهرست شده در اطلس ژنوم سرطان ، یک پایگاه داده عمومی که اطلاعات بیش از 11000 تومور اولیه را در اختیار دارد ، استفاده کردند. pMTnet نشان داد که نئوآنتی ژن ها به طور کلی در مقایسه با آنتی ژن های مرتبط با تومور ، پاسخ ایمنی قوی تری را ایجاد می کنند. همچنین پیش بینی کرد که کدام بیماران پاسخ بهتری به درمانهای انسداد ایست بازرسی ایمنی دارند و میزان بقای کلی بهتری دارند.

الکساندر روبن ، نویسنده مقاله ، استادیار ، می گوید: “به عنوان یک ایمونولوژیست ، مهمترین مانعی که در حال حاضر با ایمونوتراپی روبروست این است که بتوان تعیین کرد که کدام آنتی ژن ها توسط کدام سلول های T شناسایی می شوند تا از این زوج ها برای اهداف درمانی استفاده کنند.” انکولوژی پزشکی قفسه سینه و گردن در MD Anderson. “pMTnet از گزینه های فعلی خود بهتر عمل کرده و ما را به میزان قابل توجهی به این هدف نزدیک می کند.”

دیگر محققان UTSW که در این مطالعه مشارکت داشته اند عبارتند از جیمز ژو ، یونگوان وانگ ، ژو شیائو و لین خو. سایر دانشمندان MD Anderson که در این کار مشارکت داشته اند عبارتند از Peixin Jiang ، Chantale Bernatchez ، John V. Heymach و Don L. Gibbons. دکتر جون وانگ از NYU Langone Health نیز به این کار کمک کرد.

مرکز سرطان سیمونز UT Southwestern و دکتر اندرسون از جمله 51 مرکز جامع تعیین شده با موسسه ملی سرطان است که شامل تلاش مشترک با موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسان برای نظارت است.

درباره مرکز پزشکی UT Southwestern

UT Southwestern ، یکی از برجسته ترین مراکز پزشکی دانشگاهی کشور ، تحقیقات پزشکی پیشگام را با مراقبت و آموزش بالینی استثنایی ادغام می کند. هیئت علمی این موسسه شش جایزه نوبل دریافت کرده است و شامل 25 عضو آکادمی ملی علوم ، 16 عضو آکادمی ملی پزشکی و 14 محقق از موسسه پزشکی هوارد هیوز است. دانشکده تمام وقت بیش از 2800 مسئول پیشرفت های پیشگامانه پزشکی است و متعهد است که تحقیقات علمی را به سرعت به درمانهای بالینی جدید ترجمه کند. پزشکان UT Southwestern در بیش از 80 تخصص به بیش از 117،000 بیمار بستری ، بیش از 360،000 مورد اورژانس مراجعه می کنند و سالانه نزدیک به 3 میلیون ویزیت سرپایی را زیر نظر دارند.

درباره MD اندرسون

مرکز سرطان دانشگاه تگزاس MD Anderson در هوستون به عنوان یکی از معتبرترین مراکز جهان متمرکز بر مراقبت ، تحقیق ، آموزش و پیشگیری از بیماران سرطانی است. تنها مأموریت این موسسه پایان دادن به سرطان برای بیماران و خانواده های آنها در سراسر جهان است. MD Anderson یکی از 51 مرکز جامع سرطان است که توسط موسسه ملی سرطان (NCI) تعیین شده است. MD Anderson در نظرسنجی “بهترین بیمارستانها” US News & World Report رتبه 1 را برای مراقبت از سرطان در اختیار دارد. این بیمارستان از زمان شروع نظرسنجی در 1990 به عنوان یکی از دو بیمارستان برتر کشور در زمینه مراقبت از سرطان رتبه بندی شده است و در 18 سال گذشته 15 بار رتبه اول را کسب کرده است. MD اندرسون از NCI م Institسسات ملی بهداشت کمک هزینه مرکز سرطان دریافت می کند (P30 CA016672).

مطالعه اصلی را ببینید


این مقاله توسط ترجمه کلمه به کلمه از منبع اصلی تهیه شده است لذا طبیعی است که از نظر نگارشی مشکلاتی داشته باشد

ارسال نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *