https://frosthead.com

Kan een genoombesparende computer helpen de manier te veranderen waarop we kanker behandelen?

Jarenlang ging de oorlog tegen kanker over het aanvallen van specifieke lichaamsdelen - het ontwikkelen van behandeling en het financieren van onderzoek rond bijvoorbeeld longkanker, of borst- of hersenkanker, om anderen te noemen.

gerelateerde inhoud

  • Zullen genoomsequenties ons slimmer maken over het omgaan met ziekten in onze genen - of alleen maar angstiger?

Maar het blijkt dat de ziekte complexer is: wetenschappers weten nu dat ze met genetische analyse specifieke mutaties van kankercellen kunnen aanvallen in plaats van alleen de organen waarin ze voorkomen. En dus gaat de strijd tegen kanker een nieuwe fase in, een die zich richt op het ontwikkelen van tactieken en medicijnen om cel voor cel te bestrijden.

Een van de meest ontmoedigende taken in de medische gemeenschap, bijvoorbeeld, is niet alleen medicijnen ontwikkelen die gelijke tred houden met de vele manieren waarop kanker zich in het lichaam van een patiënt bevindt, maar ook medicijnen vinden die op specifieke afwijkingen reageren; in sommige gevallen moeten artsen samen met de patiënt door medicatie fietsen om een ​​effectieve behandeling te vinden.

Deze zomer zouden onderzoekers in Engeland een grote stap voorwaarts kunnen zetten in het vormgeven van een meer geavanceerde aanpak voor het aanvallen van kankercellen door verfijnen hoe klinische proeven testen nieuwe behandelingen voor kanker. Hoewel dat misschien niet transformerend klinkt, kan het patiënten helpen sneller toegang te krijgen tot effectieve medicijnen.

In de meeste klinische onderzoeken testen onderzoekers slechts één medicijn, willekeurig toegediend aan patiënten van wie de resultaten worden afgemeten aan degenen die een controlemedicijn of placebo krijgen. Hoewel dit de doeleinden van de onderzoekers dient, doet het vaak niet veel voor patiënten die de placebo krijgen; Evenzo moeten patiënten voor wie het nieuwe medicijn niet effectief is wachten op een nieuwe proef om een ​​ander medicijn te proberen.

Deze aanstaande studie zal echter maar liefst 14 verschillende geneesmiddelen, geleverd door de farmaceutische bedrijven AstraZeneca en Pfizer, testen op patiënten met gevorderde longkanker. Wetenschappers zullen monsters van de tumoren van de patiënten testen wanneer het onderzoek begint en een medicijn toewijzen op basis van de afwijkingen in de cellen van een bepaalde tumor.

Vijftien tot 20 patiënten ontvangen elk van de medicijnen. Geneesmiddelen die succesvol zijn, kunnen snel op de markt worden gebracht; degenen die dat niet zijn, kunnen snel worden verwijderd. Naarmate de tijd verstrijkt, kunnen meer medicijnen aan de proef worden toegevoegd.

De aanpak elimineert niet alleen randomisatie, het geeft artsen ook beter inzicht in welke medicijnen voor bepaalde afwijkingen werken. Als dit lukt, zou de proef kunnen betekenen dat oncologen zich veel minder zullen concentreren op het deel van het lichaam waar kanker zich heeft ontwikkeld en in plaats daarvan zal ingaan op de mutaties in cellen die de kanker hebben veroorzaakt. De hoop: een dergelijke behandeling op maat zal kanker veranderen van een moordenaar in een chronische ziekte die met medicijnen kan worden behandeld.

Een baan voor Watson

Een van de grootste uitdagingen van de behandeling geleid door genetische analyse is de enorme hoeveelheid informatie die artsen moeten absorberen om meer gepersonaliseerde plannen te ontwikkelen.

Elke dag doen wetenschappers nieuwe ontdekkingen over de DNA-sequentiebepaling van kankercellen en welke mutaties schadelijk zijn, maar artsen kunnen dat onderzoek nergens vinden. In plaats daarvan moeten ze door medische tijdschriften en klinische dossiers kammen, een tijdrovend en ontmoedigend proces.

Het klinkt als het soort werk dat het beste kan worden afgehandeld door een supercomputer. En dat is wat de wetenschappers van het New York Genome Center zich voorbereiden. Vorige maand kondigde de non-profitorganisatie voor biomedisch onderzoek een samenwerking aan met IBM om Watson te gebruiken, het enorm krachtige computersysteem dat vooral bekend staat om de vernederende kampioenen van de Jeopardy op nationale televisie te vernederen, voor genetisch onderzoek.

Sinds zijn stralende moment als deelnemer aan een spelshow, heeft Watson geconsumeerd meer dan 23 miljoen medische abstracts. En vanwege zijn vermogen om taal te begrijpen en hypothesen te evalueren, kan Watson verder gaan dan het opslaan van gegevens om er ook betekenis in te vinden.

Voor de pilotstudie van het New York Genome Center zal Watson zich richten op glioblastoom, de meest agressieve van kwaadaardige hersentumoren. Wetenschappers zullen de genomen van de hersentumoren bij 20 patiënten sequenceren en die gegevens vervolgens aan Watson overdragen.

Het is de taak van de computer om eerst de mutaties in de verschillende tumorcellen te identificeren. Op basis van de enorme hoeveelheid medische kennis die het heeft verzameld, zal Watson vervolgens een hypothese geven over hoe die mutaties kanker veroorzaken (sommige kankermutaties, bijvoorbeeld, veroorzaken cellen signalen negeren om te stoppen met groeien, terwijl anderen de groei van nabijgelegen bloedvaten stimuleren). Ten slotte zal Watson een lijst maken met medicijnen die effectief kunnen zijn bij het behandelen van verschillende soorten celmutaties - waarvan sommige misschien nog nooit eerder zijn gebruikt bij de behandeling van kanker.

Uiteindelijk is het aan de ziekenhuisbesturen om de behandelingsaanbevelingen van Watson af te wegen; elk ziekenhuis kan beslissen om één medicijn of een handvol daarvan te gebruiken. Maar hoe dan ook, door Watson het zware werk te laten doen, kunnen artsen patiënten veel sneller een effectieve behandeling geven dan met menselijke analyse alleen.

Persoonlijk worden

Hier zijn enkele andere recente ontwikkelingen in kankeronderzoek:

· Aspirine-kracht: een nieuwe studie gepubliceerd in Science Translational Medicine heeft aangetoond dat het dagelijks gebruik van aspirine het risico op darmkanker kan verminderen bij mensen met een hoog niveau van een bepaald type gen in hun dikke darm.

· Vroege detectie: onderzoekers van Stanford University zeggen dat ze een methode hebben ontwikkeld waarmee longkanker kan worden gedetecteerd met een eenvoudige bloedtest. Met behulp van deze techniek identificeerden ze ongeveer 50 procent van de deelnemers aan de studie met stadium-1 longkanker en bijna alle patiënten met meer gevorderde longkanker. Ze geloven dat hun aanpak uiteindelijk het mogelijk zou kunnen maken voor bloedonderzoek om vele soorten kanker op te sporen.

· In het bloed: ondertussen zeggen wetenschappers van het Johns Hopkins University Kimmel Cancer Center dat ze een bloedtest hebben ontwikkeld die het recidief van borstkanker kan detecteren met een nauwkeurigheid van 95 procent. De test kan 10 borstkankerspecifieke genen in het bloed van patiënten volgen.

· Wanneer geneesmiddelen tegen kanker falen: een team van onderzoekers van de Hebreeuwse Universiteit zegt dat ze het proces hebben geïdentificeerd waardoor tumoren resistent worden tegen bepaalde geneesmiddelen. En ze geloven dat het zou kunnen leiden tot een betrouwbare manier om te voorspellen welke patiënten door chemotherapie worden geholpen en herstellen en welke de medicijnen hen niet zullen helpen.

Kan een genoombesparende computer helpen de manier te veranderen waarop we kanker behandelen?