Многим из нас доступна функция распознавания лиц на смартфоне, которая разблокирует устройство для дальнейшей работы.
Согласно новому исследованию, эту технологию также можно использовать в качестве инструмента в борьбе с раком.
Группа исследователей из Университетского колледжа Лондона и Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала алгоритм, который работает примерно так же, как распознавание лиц, за исключением того, что он не идентифицирует лица, а выявляет раковые мутации в ДНК. Эти те мутации, что генетики обычно называют «изменением числа копий», связаны с разными исходами, у некоторых лучше, а у некоторых хуже, даже у пациентов с одним и тем же типом рака.
«Нам как раз не хватало способа интерпретации изменений количества копий в ДНК», — говорит Нишалан Пиллэй, доктор, исследователь из Университетского колледжа Лондона, который руководил исследованием.
Алгоритм переводит эти изменения в информацию, которую врачи однажды смогут использовать для прогнозирования вероятного поведения рака. Это может привести к более точным прогнозам, более эффективному лечению и потенциальному спасению большего количества жизней.
Как технологии могут найти рак в ДНК?
Рак вызывается мутациями ДНК, или, проще говоря, «ошибками». Некоторые из них крошечные: например, когда не работает всего одна буква геномного кода.
«Такие ошибки относительно легко интерпретировать», — говорит Пиллэй. Но изменения количества копий больше. Условно говоря ДНК — это книга, изменение количества копий которой означает, что целые слова, предложения или целые страницы могут быть неправильными. Тогда интерпретировать результат становится намного сложнее. А мы разработали способ суммировать их, используя шаблоны», — говорит доктор Пиллэй.
Для этого он и его команда проанализировали почти 10 000 образцов рака и обнаружили 21 связанную с раком закономерность. Алгоритм может идентифицировать эти шаблоны так же, как программное обеспечение для распознавания лиц может найти подозреваемого в толпе.
Например: когда программа распознавания лиц находит лицо, она разбивает его на части — глаза , губы, нос, брови — и использует их для создания цифровой версии, сравнивая ее с базой данных известных лиц.
Этот алгоритм находит не лицо, а изменение числа копий, разбивая его на каждую разрушенную, дублированную или отсутствующую хромосому и создавая профиль, который он может сравнить с 21 известным шаблоном в поисках совпадения.
«Мы взяли сложные закономерности и обобщили их в систему. Эту систему можно использовать для прогнозирования вероятного прогрессирования рака, позволяя врачам внимательно следить за пациентами и вариатировать формы терапии или усиливать текущий тип терапии, в зависимости от шансов пациента умереть в заданный период времени», — комментирует Пиллэй.
Это только начало
Ученые все больше интересуются той ролью, которую изменения числа копий могут играть в лечении рака.
«Эти изменения могут также помочь показать, как пациент отреагирует на лечение», — комментирует Кристофер Стил, доктор и научный сотрудник Университетского колледжа Лондона, первый автор исследования.
Лаборанты уже могут анализировать изменения количества копий в образцах крови, используя жидкую биопсию .
«По мере того, как мы будем узнавать больше о том, как интерпретировать эти результаты, врачи могут использовать их для корректировки лечения в режиме реального времени в зависимости от того, как развивается рак», — комментирует Пиллэй.
И когда-нибудь науке, возможно, станет известно, как эти изменения количества копий вызваны, помогая предупредить и предотвратить рак. Это является частью новой области исследований рака, которая может революционизировать систему лечения онкологических больных.
#рак #ДНК #мутация #ген #болезнь #лечение #диагностика