ייתכן שלרופאים ברחבי העולם תהיה בקרוב גישה לכלי חדש שיוכל לחזות טוב יותר אם חולי סרטן בודדים ייהנו ממעכבי נקודת ביקורת חיסונית – סוג של אימונותרפיה – תוך שימוש רק בבדיקות דם שגרתיות ובנתונים קליניים.
המודל מבוסס הבינה המלאכותית, המכונה SCORPIO, פותח על ידי צוות חוקרים ממרכז הסרטן Memorial Sloan Kettering (MSK) והמכון לסרטן טיש בהר סיני.
המודל הוא לא רק זול ונגיש יותר, הוא טוב יותר בחיזוי תוצאות מאשר שני הסמנים הביולוגיים הנוכחיים שאושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), על פי ממצאים שפורסמו ב-6 בינואר ב רפואת טבע.
מעכבי נקודת ביקורת חיסונית הם כלי רב עוצמה נגד סרטן, אך הם עדיין לא עובדים עבור רוב החולים. התרופות האלה יקרות, והן יכולות לבוא עם תופעות לוואי חמורות".
לוק מוריס, MD, מחבר בכיר שותף במחקר, מנתח ומנהל מעבדת מחקר ב-MSK
אז המפתח הוא בחירת המטופל – התאמת התרופות לחולים שסביר להניח שיועיל להם, אומר ד"ר מוריס.
"ישנם כמה כלים קיימים שמנבאים האם גידולים יגיבו לתרופות אלו, אך הם נוטים להסתמך על בדיקות גנומיות מתקדמות שאינן זמינות באופן נרחב ברחבי העולם", הוא מוסיף. "רצינו לפתח מודל שיכול לעזור להנחות החלטות טיפוליות באמצעות נתונים זמינים נרחבים, כמו בדיקות דם שגרתיות".
שיתוף פעולה כדי שהטיפול במעכבי המחסום יעבוד עבור חולי סרטן נוספים
מעכבי המחסום מכוונים למערכת החיסון ולא לסרטן עצמו. תרופות אלו פועלות על ידי הסרת הבלמים מתאי החיסון, ומאפשרות להם להילחם טוב יותר בסרטן. קלינאי MSK ומדענים מילאו תפקיד מפתח בהבאת המעמד החדש של תרופות לחולים.
המחקר החדש היה בפיקוח משותף על ידי ד"ר מוריס ודייגו צ'ואל, דוקטורט, עוזר פרופסור לאימונולוגיה ואימונותרפיה, מדעי אונקולוגיה, ובינה מלאכותית ובריאות האדם בבית הספר לרפואה איקאן בהר סיני, ועמית פוסט-דוקטורט לשעבר ב-MSK .
שאלות ותשובות עם ד"ר מוריס
שוחחנו עם ד"ר מוריס על מודל החיזוי של הצוות והצעדים הבאים למחקר:
מדוע פיתחת את המודל החדש הזה כדי לחזות את תגובת מעכבי המחסום?
היה ברור שיש מקום לשיפור.
ישנם כיום שני סמנים ביולוגיים המאושרים על ידי ה-FDA לניבוי תגובה למעכבי נקודת ביקורת: נטל מוטציה של הגידול (מספר המוטציות בגידול) ואימונוהיסטוכימיה PD-L1 (הערכת הביטוי של חלבון המוות-ליגנד 1 המתוכנת בדגימות הגידול).
שניהם דורשים איסוף דגימות של הגידול. בינתיים, בדיקות גנומיות להערכת מוטציות הן יקרות ואינן זמינות בכל מקום, ויש הרבה שונות להערכת ביטוי PD-L1.
במקום זאת, המודל שלנו מסתמך על נתונים קליניים זמינים, כולל בדיקות דם שגרתיות המבוצעות במרפאות ברחבי העולם – ספירת הדם המלאה והפרופיל המטבולי המקיף. וגילינו שהמודל שלנו עולה על הבדיקות המשמשות כיום במרפאה.
הפשטות והזמינות של גישה חדשה זו עשויות לסייע בהבטחת גישה שוויונית יותר לטיפול, תוך הפחתת עלויות ולסייע להבטיח שהמטופלים יקבלו טיפולים שסביר להניח שיועיל להם באופן אינדיבידואלי – בין אם זה בסופו של דבר מעכב מחסום או סוג אחר של טיפול.
כיצד פותח המודל?
SCORPIO פותחה בתחילה על ידי הצוות שלנו, על ידי איסוף נתונים מחולי MSK, בגלל אורך ועומק הניסיון שיש לאונקולוגים כאן בטיפול בחולים בתרופות אלו. בשיתוף פעולה עם הצוות בהר סיני, השתמשנו בסוג של בינה מלאכותית הנקראת 'למידת מכונה אנסמבל', המשלבת מספר כלים לחיפוש דפוסים בנתונים קליניים מבדיקות דם ותוצאות טיפול. המודל פותח באמצעות משאב עשיר של נתונים רטרוספקטיביים של יותר מ-2,000 מטופלים מ-MSK שטופלו במעכבי מחסום, המייצגים 17 סוגים שונים של סרטן. המודל נבדק לאחר מכן באמצעות נתונים מ-2,100 חולי MSK נוספים כדי לוודא שהוא מסוגל לחזות תוצאות בדיוק גבוה.
לאחר מכן, יישמנו את המודל על כמעט 4,500 חולים שטופלו במעכבי נקודת ביקורת ב-10 ניסויים קליניים שלב 3 שונים מרחבי העולם.
אימות נוסף נעשה עם נתונים נוספים של כמעט 1,200 חולים שטופלו בהר סיני.
בסך הכל, המחקר כולל כמעט 10,000 חולים על פני 21 סוגי סרטן שונים – המייצגים את מערך הנתונים הגדול ביותר בתחום האימונותרפיה בסרטן עד כה.
עשינו את הבדיקה והאימות הנרחבים הללו מכיוון שהמטרה שלנו לא הייתה רק לפתח מודל חיזוי, אלא לפתח מודל שיהיה ישים באופן נרחב לחולים ולרופאים במקומות שונים.
מהם השלבים הבאים?
אנו מתכננים לשתף פעולה עם בתי חולים ומרכזי סרטן ברחבי העולם כדי לבדוק את המודל עם נתונים נוספים ממגוון רחב יותר של מסגרות קליניות. המשוב שנקבל יעזור לנו להמשיך ולבצע אופטימיזציה של המודל.
בנוסף, מתבצעת עבודה לפיתוח ממשק הנגיש בקלות על ידי רופאים, ללא קשר למקום שבו הם נמצאים.
מחברים נוספים, מימון וגילויים
המחקר מייצג את עבודתם של 37 מחברים. את המחקר הובילו המחברים הראשונים Seong-Keun Yoo, PhD, וביורי אנג'לה צ'ו, PhD, עמיתי מחקר במעבדת Chowell; קונאל פיצג'רלד, MD, עמית מחקר במעבדת מוריס שכיום הוא מנתח ראש צוואר יועץ בבית החולים סנט ג'יימס ובטריניטי קולג' דבלין, אירלנד; וביילי ג' פיצג'רלד, MD, עמית אונקולוגיה רפואית בהר סיני. אנא עיינו במחקר לרשימה המלאה.
מחקר זה נתמך בחלקו על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (R01 DE027738, R01 CA283469, U01CA282114, P30 CA008748, P30 CA196521), משרד ההגנה, המרכז לחקר הסרטן ג'פרי בינה ב-MSK, Cycle the Jaymeval ו-Peter the Jaymeval קרן פרחים, קרן סבסטיאן נתיבו, ו קרן אלכסנדר ואלכסנדרין סינהיימר. אנא עיין במחקר לרשימה מלאה של מממנים.
כמה מהכותבים הגישו בקשת פטנט זמנית לשימוש בבדיקות דם שגרתיות ומשתנים קליניים כדי לחזות את התגובה האימונותרפית בסרטן. כמה מהם גם ממציאים שותפים על פטנט של MSK על שימוש בנטל המוטציוני של הגידול כדי לחזות תגובה אימונותרפית, ברישיון לאבחון הגנום האישי. קבוצה נוספת היא ממציאים שותפים על פטנט שהוגש במשותף על ידי קליבלנד קליניק ו-MSK על מודל למידת מכונה רב-מודאלית לניבוי תגובה אימונותרפית, ברישיון ל-Tempus. מספר מהכותבים מדווחים גם על עבודת ייעוץ עבור חברות תרופות, שאינן קשורות למחקר הנוכחי.
