Истражувачите од Универзитетот во Гетеборг во Шведска откриле дека структурните промени во молекулите на шеќерот што се јавуваат во клетките на ракот можат да помогнат во идентификувањето на одредени видови на рак.
Научниците веруваат дека ова истражување може да се искористи за да се развие тест на плунката или на крвта за откривање на рак.
Тест на плунка или крв за откривање на рак
Во текот на 2020 година, ширум светот беа дијагностицирани околу 19,3 милиони нови случаи на рак, а оваа бројка се очекува да достигне 28,4 милиони случаи до 2040 година.
Иако моментално не постојат лекови за било кој тип на рак, колку порано се открие и лекува, толку е подобар исходот за повеќето видови рак. Поради оваа причина, научниците постојано истражуваат нови начини за брзо идентификување на ракот.
Придонесувајќи за овој напор, тим на истражувачи од Универзитетот во Гетеборг, Шведска, неодамна открил дека структурните промени во молекулите на шеќер наречени гликани кои се јавуваат во клетките на ракот можат да помогнат во идентификувањето на одредени видови на рак.
Научниците веруваат дека со помош на вештачката интелигенција (АИ), ова истражување на крајот би можело да се искористи за да се развие тест преку плунка или крв за откривање на рак.
Оваа студија неодамна беше објавена во списанието Cell Reports Methods.
Што се гликани?
Според д-р Даниел Бојар, виш предавач по биоинформатика на Универзитетот во Гетеборг и главен автор на оваа студија, гликаните се сложени молекули на шеќер кои се поврзани со протеините и мастите во нашите тела.
„Ова се сложени синџири на различни шеќерни единици меѓусебно поврзани на различни начини. Ако овие врски се променат, функцијата на гликанот се менува. Кај ракот неколку процеси можат да ги променат гликаните. Мутациите во туморот можат да ги променат протеините кои ги градат овие шеќерни синџири, што доведува до изменети гликани. Покрај тоа, воспалението и разни други системски состојби кои можат да го придружуваат туморот, исто така, имаат познато влијание врз тоа кои структури на гликаните се произведуваат“, објаснува д-р Бојар.
Иако научниците знаат дека гликаните систематски се менуваат кај ракот, помагајќи му на туморот да расте, д-р Бојар вели дека поголемиот дел од ова знаење не се заснова на цврста статистичка анализа, во споредба со стандардите во другите научни области.
„Бевме убедени дека можеме да добиеме повеќе увид од овие молекули користејќи ново развиени методи. Имајќи предвид дека тоа е тип на молекула најбогати со информации во нашите тела, природно е научникот за податоци да ги користи овие информации за предвидувања“, продолжува д-р Бојар и додава:
„Гликаните се присутни на протеините и честичките што ги лачи туморот и затоа може да се најдат на погодни места како што се плунка или крв, што ни овозможува да го следиме туморот од далечина без потреба да се изврши вистинска биопсија.
Метод за откривање на рак со помош на вештачка интелигенција
За оваа студија, д-р Бојар и неговиот тим анализирале податоци за тумори и здраво ткиво од околу 220 луѓе дијагностицирани со рак, фокусирајќи се на ракот на желудникот, кожата, црниот дроб, простатата, колоректалниот рак и ракот на јајниците.
„Нашиот главен интерес овде беше да избереме типови на рак за кои беа достапни висококвалитетни податоци за гликанот, така што нашите резултати ќе бидат поверодостојни“, рекол тој одговарајќи на прашањето зошто решиле да се фокусираат на овие видови на рак.
Користејќи нов метод за проучување на гликанските подструктури со помош на вештачка интелигенција, научниците успеале да ги идентификуваат разликите во гликанските подструктури во зависност од видот на ракот.
„Гликаните се структурно многу сложени, многу повеќе од протеините или ДНК и најдобро се разбираат со користење на напредни аналитички методи како што е вештачката интелигенција (АИ). Начинот на кој моментално се мерат гликаните – преку масена спектрометрија – обично води до многу хетерогени податоци, вклучувајќи ги и недоволните точки на податоци поради недостаток на чувствителност. Тоа навистина го попречи теренот да се направат јасни проценки врз основа на ваков тип на податоци во многу случаи“, објаснил д-р Бојар.
„Методите како што е вештачката интелигенција ни овозможуваат да го подобриме квалитетот на податоците, што го покажавме во трудот во кој се опишува овој метод, а тоа ни овозможува да ги идентификуваме овие релевантни потструктури со висока статистичка значајност“, посочил д-р Даниел Бојар.
Потенцијал за откривање на рак во рана фаза
Иако оваа студија се фокусирала на специфични видови на рак, д-р Бојар вели дека нема причина овој тест да не се користи и за други видови на рак.
„Конкретно, гликаните, кои веруваме дека се присутни кај повеќето или кај сите видови на рак што ги анализиравме, треба да ги има и кај другите видови на рак“, додал тој.
Д-р Бојар, исто така, рекол дека тестот за плунка или крв развиен преку ова истражување може да доведе до побрзо откривање на ракот во раните фази, иако ќе бидат потребни дополнителни истражувања за да се утврди дефинитивно.
„Друга предност на оваа техника е тоа што може да се следи ракот, бидејќи земањето примероци од плунка или крв е минимално инвазивно, во споредба со биопсиите. Ова би можело да се прошири и на следење на повторувањето на лекуваниот тумор, што би можело да се направи брзо со методот што го презентираме“, вели д-р Бојар.
За следните чекори во ова истражување, тие планираат да соберат повеќе податоци за ракот, особено од примероци од плунка од пациенти со рак на белите дробови, за да ги прошират и подобрат нивните резултати.
„Паралелно планираме да користиме универзални, но и специфични канцерогени маркери кои досега ги идентификувавме и да развиеме тестови за нив, користејќи специфични протеини кои го врзуваат гликанот и овозможуваат брзо и сигурно мерење на состојбата на пациентот. Ова би било многу поевтино од масената спектрометрија и е можно само затоа што сега знаеме што бараме. Иако е тешко да се процени кога таков тест би бил широко распространет и достапен за пациентите, планираме да ги потврдиме овие тестови на примероци од клинички пациенти во следните четири до пет години“, додал тој.
Продор на нова територија за тестирање за рак
Д-р Ричард Рајтерман, радиолог и медицински директор за сликање на дојка во MemorialCareBreast Center во медицинскиот центар Оринџ Коуст во долината Фонтајн, Калифорнија, кој не бил вклучен во ова истражување, вели:
„Кога се открива рак, се открива на неколку начини. Крвта обично ги носи вообичаените компоненти на црвените крвни зрнца, тромбоцитите, протеините и белите крвни зрнца, но носи и ДНК, РНК, протеини, гликопротеини, гликани, липиди кои не се нормални и затоа се прави тест за нивно идентификување. Тие се исфрлаат од клетките на ракот на други места во телото бидејќи крвотокот е насекаде. Тоа е како да барате злато. Реката тече, но мора да ја ставите тавата со вистинското сито и вистинската големина на вистинското место во реката, инаку никогаш нема да ги откриете златните грутки. И штом ќе ги откриете, можете да започнете да развивате стратегии за терапија за одреден рак во која и да е фаза, така што ова откритие е навистина возбудливо“, објаснува д-р Рајтерман.
Тој вели и дека е многу заинтригиран од употребата на вештачка интелигенција во оваа студија.
„Вештачката интелигенција станува сè поважна во анализата на метаподатоци, што е случај овде. Овие студии генерираат толку многу податоци и метрика за тоа што го мерат, без разлика дали се работи за гликани или протеини, ДНК, РНК во крвта или плунката, што повеќе не можеме да се потпреме на мали табели што паметните луѓе можат да ги погледнат и да кажат, ова значи ова, а ова значи тоа“, заклучува д-р Рајтерман.
Фото: Pexels
