AI güdümlü araçlar, özofagus kanseri için bağışıklık hücresi sürücüsünü ve koruyucu genetik faktörü belirler

AI güdümlü araçlar, özofagus kanseri için bağışıklık hücresi sürücüsünü ve koruyucu genetik faktörü belirler

Özofagus adenokarsinomu (EAC), alt özofagusun mukus salgılayan bezlerini etkileyen bir kanser türüdür; boğazı mideye bağlayan boru. Yemek borusu kanserinin en yaygın şeklidir ve genellikle yemek borusunu kaplayan hücrelerde zararlı bir değişiklik olan Barrett metaplazisi (BE) ile başlar.

EAC’nin nedeni belirsizliğini koruyor olsa da, belki de tütün veya alkol kullanımı gibi risk faktörleri veya gastroözofageal reflü hastalığı veya GÖRH’nin neden olduğu kronik hasar tarafından indüklenen hücre mutasyonları bağlantılıdır. Ancak bu mutasyonların itici gücü, kısmen EAC insidansının orantısız olması nedeniyle kafa karıştırıcı olduğunu kanıtladı: Afrikalı Amerikalıların EAC geliştirme olasılığı, Kafkasyalılara göre yaklaşık dört ila beş kat daha az. Ayrıca BE yaşama olasılıkları daha düşüktür.

22 Eylül 2022’de dergide yayınlanan yeni bir çalışmada JCI İçgörüsüCalifornia Üniversitesi San Diego Tıp Okulu’ndaki araştırmacılar, Brezilya’daki meslektaşlarıyla birlikte, hem belirli bir bağışıklık hücresi tipini hastalık sürücüsü olarak hem de SNP (tek nükleotid) olarak bilinen belirli bir genetik varyasyonu saptamak için yapay zeka güdümlü araçlar kullandılar. polimorfizm) Afrikalı Amerikalılarda koruyucu bir faktör olarak işlev görür.

SNP’ler, nükleotid adı verilen tek bir DNA yapı bloğundaki farkı temsil eder. Normal olarak bir kişinin DNA’sında meydana gelirler. Çoğunun sağlık veya gelişim üzerinde hiçbir etkisi yoktur, ancak varyasyonlar aynı zamanda o hastalığa yatkınlığı paylaşan birçok kişi tarafından paylaşıldığında bazıları hastalıkla ilişkilendirilir.

Ortak yazarlar tarafından yönetilen ekip, UC San Diego Tıp Okulu’nda Tıp ve Hücresel ve Moleküler Tıp bölümlerinde profesör olan Pradipta Ghosh, ve UC San Diego’da Pediatri bölümlerinde doçent olan Debashis Sahoo, PhD UC San Diego Jacobs Mühendislik Okulu’ndaki Tıp ve Bilgisayar Bilimleri Fakültesi, farklı hücre türleri ve dokularda BE’den EAC’ye ilerlemeyi tanımlamak için yapay zeka ve makine öğrenimi kullandı ve organoidler, hastadan türetilen biyopsiler ve çapraz bir çapraz kullanarak bulgularını doğruladı. BE ve EAC’li 113 kişinin kesitsel çalışması.

Çalışma, tüm EAC’lerin BE’den geldiğini doğruladı ve hem EAC’lerde hem de nadir bir özofagus olan gastroözofageal bileşke adenokarsinomunda hücresel dönüşümün sürücüsü olarak bağışıklık sisteminin ilk savunma hattı olarak işlev gören bir beyaz kan hücresi olan nötrofil versiyonunun rolünü belirledi. yemek borusu ve mide arasındaki bağlantıda oluşan kanser.

Her iki kanser de kötü prognoza sahiptir ve toplam 5 yıllık sağkalım yüzde 20’den azdır.

Sahoo, “Bu nötrofil sürücüsü, Kafkasyalılarda belirgindi, ancak özellikle Afrikalı Amerikalılarda yoktu” dedi. “Tersine, daha düşük sayıda nötrofil ile karakterize edilen ancak artan enfeksiyon riski olmayan iyi huylu etnik nötropeni gibi mutlak nötrofil sayısındaki etnik değişikliklerle ilişkili SNP’ler, Afrika kökenli kişilerde yaygındır ve BE’nin EAC olmasını önlemek için caydırıcı olabilir. “

Yazarlar, bulguların önemli olduğunu, çünkü kanser öncesi bir durumdan (BE) kansere kadar hücresel sürekliliği izlediklerini ve nötrofillerin rollerini ve etnik kökene göre genetik varyasyonu netleştirdiklerini söylediler.

Genetikte temel bir zorluk, DNA’daki değişikliklerin bir organizmada gözlemlenebilir değişikliklerle nasıl sonuçlandığını anlamaktır. Bu örnekte, Afrikalı Amerikalılarda dolaşan nötrofillerin toplam sayısını azaltan bir SNP’nin onları, ilerlemesi nötrofiller tarafından yönlendirilen bir kanser olan EAC’lerden koruduğunu bulduk.”

Pradipta Ghosh, MD, Profesör, Tıp ve Hücresel ve Moleküler Tıp Bölümleri, UC San Diego Tıp Fakültesi

Ghosh ve meslektaşları, nötrofil hedefli tedavilerin EAC’lerde potansiyel immünoterapiler olarak ortaya çıkabileceği konusunda ihtiyatlı bir şekilde iyimserler. Araştırmacıların bu olasılıkları araştırmaya devam edeceğini söyledi.

Çalışma, UC San Diego Tıp Okulu’ndaki Ağ Tıbbı Enstitüsü çatısı altında toplanan uluslararası bir gastroenterolog, biyoinformatik, kanser öncesi biyoloji ve kanser genetiği uzmanları ekibi tarafından yürütüldü. Enstitü, bilinmeyen hastalık bölgelerini haritalamak için Hassas Hesaplamalı Sistemler Ağı Merkezi’nden AI araçlarıyla oluşturulan biyolojik ağları kullanan birkaç disiplinler arası programı teşvik eder.

Kaynak:

Kaliforniya Üniversitesi-San Diego

Dergi referansı:

Ghosh, P. et al. (2022) Özofagus ve gastroözofageal bileşke adenokarsinomlarında etnisiteden etkilenen hücre transformasyonu sürücüsünün AI destekli keşfi. JCI Insight. doi.org/10.1172/jci.insight.161334.

.