חוקרים ברזילאים, בשיתוף עם מוסדות צרפתים, פיתחו כלי שיכול לחזות כיצד חולים יגיבו לנטליזומאב, אחת התרופות הנפוצות ביותר לטיפול בטרשת נפוצה.
למרות יעילותו, כ -35% מהמשתמשים אינם מגיבים לחלוטין לטיפול וחווים החזרת תסמינים תוך שנתיים מרגע תחילת הטיפול. בנוסף, למרות שזה מסייע בהפחתת תדירות וחומרת ההתפרצויות ומאטה את התקדמות המחלות, זה יכול לגרום לתגובות שליליות כמו סיכון מוגבר לזיהום קשה (לוקואנספלופתיה מולטיפוקלית מתקדמת), כאבי ראש, כאבי שרירים ובטן, עייפות ודיכאון.
באמצעות מתודולוגיה חדשנית, קבוצת המדענים השיגה התקדמות חשובה ברפואה מדויקת. התקדמות זו תאפשר למטופלים איכות חיים טובה יותר בעתיד עם טיפולים ממוקדים שיש להם פחות תופעות לוואי ומניבות תוצאות חיוביות בפרקי זמן קצרים יותר. זה גם יפחית את העלויות עבור מערכת הבריאות הציבורית. נטליזומאב, נוגדן מונוקלונאלי, ניתן בברזיל על ידי רשת הבריאות הציבורית הארצית שלה (המכונה SUS, העומדת על "Sistema único de Saúde") ועולה בממוצע 10,000 BRL לחולה בחודש.
התרופה פועלת כנוגדן, וחוסמת את הכריכה של חלבון מערכת החיסון VLA-4 למולקולה הנקראת VCAM-1. זה מונע מתאי חיסון להיכנס למוח ולגרום לדלקת. לאחר הטיפול, תאי מערכת חיסונית, כמו CD8+ תאי T, הופכים להיות מעוגלים יותר. שינוי זה קשור לשיפוץ של אקטין, חלבון המקדם בעיקר תמיכה בתאים אך גם ממלא תפקיד בתנועה, בצורתם ובאינטראקציה של תאים זה עם זה וסביבתם.
באמצעות הדמיה בעלת תוכן גבוה (HCI), המדענים גילו כי תוצאות גרועות עם טיפול בנטליזומאב קשורות לתגובות שיפוץ אקטין מובחנות ב- CD8+ תאי T ויכולתם להתארך, גם כאשר תחת השפעת התרופה. התאים הופכים לעורנים ואורכיים יותר. ממצאים אלה פורסמו בכתב העת תקשורת טבעו
התוצאות חשובות מכיוון שהן יכולות לתרום לשיפור באיכות חייהם של המטופלים, להימנע מתופעות לוואי מיותרות ועיכובים בטיפול, כמו גם לאופטימיזציה של עלויות, כמו במקרה של ה- SUS בברזיל. "
Beatriz Chaves, המחבר הראשון של המאמר
Chaves הוא כיום חוקר במכון למחלות זיהומיות ודלקתיות בטולוז (אינפיניטי), צרפת, אך חוקר טרשת נפוצה במשך שנים במדינת Ceará, ברזיל, ביחידה המקומית של קרן אוסוואלדו קרוז (Fiocruz Ceará).
טרשת נפוצה (MS) היא מחלה נוירולוגית אוטואימונית, דלקתית ודלקתית וניוונית הפוגעת במערכת העצבים המרכזית, מה שמוביל להפרעות מוטוריות, קוגניטיביות ונפשיות. התסמינים נעים בין אובדן כוח השרירים וקשיי הליכה לפגיעה בזיכרון, קשיי תשומת לב ותנודות במצב הרוח. ההערכה היא כי 2.8 מיליון אנשים ברחבי העולם הם בעלי טרשת נפוצה, כולל כ -40,000 בברזיל. מרבית האבחנות מתרחשות אצל מבוגרים צעירים בגילאי 20-50, ונשים סבירים פי שניים עד שלושה מגברים שיושפעו.
פתיחת המערכת
הדמיית תאים בעלת תוכן גבוה (HCI) משלבת טכנולוגיית מיקרוסקופיה מתקדמת עם ניתוח תמונות אוטומטי כדי לחלץ פיסות מידע מרובות לתא, כגון צורה וגודל, חלוקת אורגנים, לוקליזציה של חלבון, תגובה לתרופות והפרעות גנטיות. HCI שימש לרוב למחקרי סרטן.
אימוץ ניתוח מסוג זה היה צעד קדימה בהשוואה למחקרים אחרים ברפואה בהתאמה אישית, המשתמשים בדרך כלל בציטומטריה (ניתוח המאפיינים הפיזיים והכימיים של תאים), סרולוגיה או טרנסקריפטומיקה (הערכת אופן תמלול מידע ה- DNA ל- RNA ומשמש לייצור חלבונים ומולקולות אחרות).
במחקר, החוקרים החלו ליישם נטליזומאב במבחנה על תאי דם, כולל תאי T, מחולים עם טרשת נפוצה שטרם טופלו בתרופה. התאים הוגרו באמצעות VLA-4 ונזרעו על צלחות מצופות VCAM-1. הדגימות היו מאנשים הקשורים למוסדות בצרפת.
יותר מ -400 מאפייני פרופיל מורפולוגי חולצו, כמו שטח, יחס רוחב/אורך וארגון אקטין. מבין מאפיינים אלה, 130 הציגו מידע הרלוונטי למחקר. באמצעות למידת מכונות, החוקרים יצרו אז יותר ממיליון שילובים.
המחקר השיג דיוק של 92% בקבוצת הגילוי ו 88% בקבוצת האימות בחיזוי התגובה הקלינית לטיפול בנטליזומאב. CD8+ תאי T הוכיחו כי הם תת -אוכלוסייה רלוונטית לחיזוי זה. חולים שאינם מגיבים הציגו פרופיל שיפוץ אקטין עמיד יותר, המאופיין באובדן קוטביות מופחת ובגדיל את יכולת ההגירה. זה מצביע על כך ששמירה על המצב הנדידה של CD8+ תאי T עשויים לפגוע ביעילות הטיפול.
"הפרויקט מעניין וחדשני ביותר. התובנה הגדולה הייתה לקחת את הדימוי, להפוך אותו למספרים ולהשתמש בטבלה זו בלימוד מכונות. אני בטוח שעכשיו יהיה אפשר לשכפל גישה מסוג זה למחלות וטיפולים אחרים," אומר הלדר נקאיה, חוקר בכיר באוניברסיטת סאולו (באוניברסיטת סאולו, וברזיל באוניברסיטת סאולו. הוא גם מחבר המאמר.
נקאיה וחואן קרלו סנטוס סילבה, מבית הספר למדעי התרופות באוניברסיטת סאו פאולו (FCF-USP), עבדו על דוגמנות ופיתוח למידת המכונה. שניהם מקבלים תמיכה מ- FAPESP (18/14933-2 ו- 19/27139-5).
למה לצפות
Chaves and Nakaya אמרו ל- Agência Fapesp כי הם מתכוונים להמשיך להשתמש במתודולוגיה ולאמת את התוצאות עם דגימות גדולות יותר.
"כעת נחפש דרכים לבדוק עם מספר גדול יותר של חולים, כולל אלה ממדינות ואזורים אחרים. דרך אחרת היא להפוך את סמן המורפולוגיה לנגיש יותר, עם אפשרות להשתמש בציוד פשוט וזול יותר. יש גם אפשרות ליישם את המתודולוגיה על מחלות אחרות, שכן עמית אחד כבר מבצע טיפול במכונית- T על סרטן," כתוב צ'אבס.
