- Ожидается, что к 2040 году число случаев рака в мире достигнет 28,4 миллиона.
- Для большинства видов рака раннее выявление и лечение могут обеспечить лучшие результаты.
- Исследователи из Гетеборгского университета в Швеции обнаружили, что структурные изменения в молекулах сахара, происходящие в раковых клетках, могут помочь идентифицировать определенные типы рака.
- Ученые полагают, что это исследование может в конечном итоге быть использовано для разработки теста крови или слюны для выявления рака.
В 2020 году около
Хотя в настоящее время не существует лекарств от любого типа рака, для большинства видов рака, чем раньше он обнаружен и начато лечение, тем лучше результат. По этой причине ученые постоянно исследуют
Внося свой вклад в эти усилия, группа исследователей из Гетеборгского университета в Швеции недавно обнаружила, что структурные изменения в молекулах сахара, называемые
Ученые полагают, что с помощью
Это исследование было недавно опубликовано в журнале Методы отчетов по ячейкам.
Что такое гликаны?
По словам доктора Даниэля Бохара, старшего преподавателя биоинформатики в Университете Гетеборга и ведущего автора этого исследования, гликаны представляют собой сложные молекулы сахара, которые присоединяются к белкам и жирам в нашем организме.
«Это сложные цепочки различных сахарных единиц, связанных между собой различными способами», — объяснил доктор Бохар. Медицинские новости сегодня. «Если эти связи изменяются, функция гликана меняется. При раке гликаны могут измениться в результате нескольких процессов».
«Мутации в опухоли могут изменить белки, из которых состоят эти сахарные цепи, что приведет к изменению гликанов», — продолжил он. «Кроме того, воспаление и различные другие системные состояния, которые могут сопровождать опухоль, также оказывают известное влияние на то, какие гликановые структуры производятся».
Хотя ученые знают, что гликаны систематически изменяются при раке, помогая опухоли в ее развитии, доктор Бохар сказал, что большая часть этих знаний не основана на строгом статистическом анализе по сравнению со стандартами в других научных областях.
«Мы были убеждены, что сможем получить больше информации об этих молекулах с помощью недавно разработанных методов», — продолжил он. «Поскольку это самый богатый информацией тип молекулы в нашем организме, для специалиста по обработке данных вполне естественно использовать эту информацию для прогнозов».
«Кроме того, гликаны присутствуют в белках и частицах, выделяемых опухолью, и, таким образом, их можно обнаружить в удобных местах, таких как слюна или кровь, что позволяет нам удаленно контролировать опухоль без необходимости выполнять настоящую биопсию», — добавил доктор Бояр.
Метод обнаружения рака на основе искусственного интеллекта
Для этого исследования доктор Бояр и его команда проанализировали данные об опухолях и здоровых тканях примерно у 220 человек с диагностированным раком, уделяя особое внимание раку желудка, кожи, печени, простаты, колоректального рака и рака яичников.
«Нашей главной задачей здесь было выбрать типы рака, для которых были доступны высококачественные данные по гликанам, чтобы наши результаты были более надежными», — сказал он, когда его спросили, почему они решили сосредоточиться на этих типах рака.
Используя новый метод изучения субструктур гликана с помощью ИИ, ученые смогли выявить различия в субструктуре гликана в зависимости от типа рака.
«Гликаны структурно очень сложны, гораздо сложнее, чем белки или ДНК, и лучше всего их можно понять с помощью передовых аналитических методов, таких как искусственный интеллект», — объяснил доктор Бохар. «Кроме того, способ измерения гликанов в настоящее время — с помощью
«Такие методы, как искусственный интеллект, позволяют нам улучшить качество данных, что мы показали в статье, описывающей этот метод, и это позволяет нам идентифицировать эти соответствующие подструктуры с высокой статистической значимостью».
– Доктор Даниэль Бохар
Возможность обнаружения рака на ранней стадии
Хотя это исследование было сосредоточено на конкретных типах рака, доктор Бояр сказал, что нет никаких оснований полагать, что этот тест не будет применим к другим типам рака.
«Особенно гликаны, которые, как мы обнаружили, присутствуют в большинстве или во всех типах рака, которые мы проанализировали, также должны присутствовать и в других типах рака», — добавил он.
Доктор Бояр также сказал, что тест крови или слюны, разработанный в ходе этого исследования, возможно, приведет к более быстрому выявлению рака на ранних стадиях, хотя для окончательного определения потребуются дальнейшие исследования.
«Еще одним преимуществом этого метода является то, что рак можно контролировать, поскольку такие образцы, как слюна или кровь, минимально инвазивны по сравнению, например, с биопсией», — продолжил он. «Это также может распространяться на мониторинг повторного появления пролеченной опухоли, что можно быстро сделать, используя метод, который мы представляем».
По словам доктора Бохара, в качестве следующих шагов в этом исследовании они планируют собрать больше данных о раке, в частности, из образцов слюны пациентов с раком легких, чтобы расширить и улучшить результаты.
«Параллельно мы планируем использовать как универсальные, так и специфические маркеры рака, которые мы определили на данный момент, и разработать для них тесты с использованием специфических гликан-связывающих белков, которые позволят быстро и надежно измерять состояние пациента», — продолжил он. «В таком случае это будет намного дешевле, чем масс-спектрометрия, и станет возможным только потому, что теперь мы знаем, что ищем».
«Хотя трудно судить, когда такой тест станет общедоступным для пациентов, мы планируем проверить эти тесты на клинических образцах пациентов в течение следующих четырех-пяти лет», — добавил он.
Открытие новых возможностей для тестирования рака
МНТ об этом исследовании также поговорил с доктором Ричардом Райтерманом, сертифицированным радиологом и медицинским директором отделения визуализации молочной железы в центре MemorialCareBreast при медицинском центре Ориндж-Кост в Фаунтин-Вэлли, Калифорния. Доктор Райтерман не участвовал в этом исследовании.
«Когда рак обнаруживается, его обнаруживают несколькими способами», — объяснил доктор Райтерман. «Кровь обычно несет обычные компоненты эритроцитов, тромбоцитов, белков и (и) лейкоцитов, но она также несет ДНК, РНК, белки,
«Это похоже на промывание золота», — отметил он. «У вас течет река, но вы должны положить туда свою посуду с подходящим ситом, и она должна быть нужного размера и в правильном месте в реке, иначе вы никогда не обнаружите золотые самородки. И как только вы обнаружите золотые самородки, вы сможете начать разрабатывать стратегии лечения конкретного рака, на какой бы стадии он ни находился, так что это действительно интересно».
Доктор Райтерман также сказал, что он очень воодушевлен использованием ИИ в этом исследовании.
«ИИ становится все более важным в анализе метаданных, и именно это и есть», — сказал он нам. «Эти исследования генерируют так много точек данных и показателей того, что они измеряют, будь то гликаны или белки, ДНК и (и) РНК в крови или слюне, что мы больше не можем полагаться на маленькие электронные таблицы, которые умные люди могут просмотреть. и сказать: «О, это означает это, а это означает то».