Когда у женщины диагностируют рак молочной железы, возникает трудный вопрос о том, какой тип лечения является правильным. Тестирование экспрессии генов — один из методов, используемых врачами, чтобы помочь прогнозировать течения заболевания и на основе этого подобрать подходящую терапию. Однако надежность этих тестов не была полностью установлена.
Ученые из Лейпцигского университета (Leipzig University) и института патологии Гамбург-Вест (Pathologie Hamburg-West institute) использовали машинное обучение для анализа больших объемов данных по этому вопросу и обнаружили, что сигнатуры экспрессии генов обеспечивают высокую степень уверенности в прогнозе, но не полную уверенность.
Сигнатуры экспрессии генов представляют собой описания моделей активности генов. Когда у человека диагностируют рак, эти признаки можно использовать для прогнозирования того, как будут развиваться опухоли. По существу, они имеют решающее значение для классификации различных типов рака, определения прогноза и стратегий лечения.
Текущее исследование Дмитрия Чоду (Dimitrij Tschodu), научного сотрудника Института физики мягких материалов Питера Дебая при Лейпцигском университете (Peter Debye Institute for Soft Matter Physics at Leipzig University), было проведено в тесном сотрудничестве с профессором Акселем Ниндорфом (Axel Niendorf) из Института патологии Гамбург-Вест и недавно опубликовано в научном журнале Scientific Reports. Чоду с соавторами проанализировали около 10 000 сигнатур на основе баз данных о раке молочной железы, используя различные модели машинного обучения, чтобы тщательно оценить их прогностическую способность.
Результаты исследования показывают, что изученные характеристики экспрессии генов приводят к правильному прогнозу для пациентов не более чем в 80% случаев. Ученые также отмечают, что прогнозы, основанные только на сигнатурах экспрессии генов, учитывают менее 50% потенциально доступной информации. Поэтому они рекомендуют использовать другие параметры в дополнение к тестам на экспрессию генов.
«Хотя наши результаты подтверждают важность особенностей экспрессии генов для прогнозирования исходов у пациентов, они также подчеркивают острую необходимость в целостном подходе, который учитывает молекулярные, клинические, гистологические и другие дополнительные факторы для обеспечения точного прогноза», — объясняет Чоду.
Необходимость целостного подхода к прогнозированию
«Результаты этого исследования имеют решающее значение для понимания ограничений сигнатур экспрессии генов в прогнозе рака», — добавляет профессор Йозеф Кяс (Josef Käs), руководитель отдела физики мягких материалов Лейпцигского университета. «Хотя сигнатуры экспрессии генов, несомненно, ценны, наши результаты показывают, что необходим целостный подход для обеспечения точного прогноза и принятия обоснованных решений о лечении».
Публикация принадлежит области исследований в области физики рака, в которой рак рассматривается с физической точки зрения, а также исследуется механика клеток и тканей.
Кяс заключает: «Это новое исследование подчеркивает важность «физики рака» в медицинской сфере и необходимость междисциплинарного сотрудничества для поиска инновационных решений проблем лечения рака».
Лишь недавно исследовательская группа под руководством профессора Кяса и профессора Ниндорфа опубликовала новые результаты в этой области, которые могут способствовать более точной диагностике распространения и образования метастазов при опухолях молочной железы.
Статья по теме: Что нужно знать о ВПЧ и раке молочной железы