هل يمكن التنبؤ بمدى استفادة مرضى سرطان القولون من العلاج الكيميائي؟
يتلقى العديد من الأشخاص المصابين بـسرطان القولون في المرحلة الثانية أو الثالثة علاجًا كيميائيًا إضافيًا أو مساعدًا بعد الجراحة.
ومع ذلك، أظهرت التجارب السريرية أن هذا العلاج لا يحسن فرص البقاء على قيد الحياة لكل مريض، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.
10 جينات
تحدد دراسة نشرت في مجلة Cell Reports Medicine وتتحقق من صحة العلامات الحيوية المكونة من 10 جينات والتي من المحتمل أن تتنبأ بما إذا كان مريض سرطان القولون في المرحلة الثانية أو الثالثة سيستفيد من العلاج الكيميائي المساعد.
يمكن أن تؤدي النتيجة الثانوية من الدراسة أيضًا إلى مزيد من البحث والتطبيق.
ووجد الباحثون أن التوقيع الجيني يمكن أن يتنبأ أيضًا بما إذا كان العلاج المناعي سيساعد بعض المرضى، وهو أمر مهم لأنه لا توجد حتى الآن مبادئ توجيهية واضحة بشأن مرضى سرطان القولون الذين قد يستفيدون من العلاج المناعي.
تضع هذه الدراسة، التي أجراها الدكتور ستيفن تشن، الباحث في مركز سيلفستر الشامل للسرطان في كلية الطب بجامعة ميامي ميلر، الأساس لمزيد من الأبحاث التي يمكن أن تسمح للمرضى وأطبائهم في يوم من الأيام باتخاذ قرارات علاجية شخصية.
وقال تشن: "عندما تتحدث عن علاج الأورام الدقيق، فهذا يعني أنك تستخدم معلومات المريض الفردية - ونحن هنا نتحدث بشكل خاص عن المؤشرات الحيوية للمريض - لتوجيه الطبيب في اتخاذ قرار سريري بشأن نوع العلاج الأفضل للمريض".
وأضاف: "من الناحية المثالية، نريد فقط تطبيق العلاج الكيميائي المساعد على المرضى الذين سيستفيدون منه، وبالنسبة للمرضى الذين لا يستجيبون، ما زلنا بحاجة إلى إيجاد علاجات فعالة أخرى".
بصفته عالم بيانات، يطبق تشين التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي على أبحاث السرطان، مع التركيز في المقام الأول على سرطان القولون والمستقيم وسرطان الثدي.
وقد اكتشف العلماء سابقًا مؤشرات حيوية تساعد الأطباء على التنبؤ بمنحنى بقاء المريض على قيد الحياة أو فهم مدى عدوانية السرطان.
وقال تشن إن هذه مفيدة، لكنها لا تساعد في توجيه العلاج.
لذلك، شرع هو ومعاونوه في جامعة فاندربيلت ومركز ميموريال سلون كيترينج للسرطان في العثور على توقيع جيني - مجموعة محددة من الجينات التي يمكن أن تكون أنماط تعبيرها المجمعة بمثابة علامة حيوية - يمكنها ذلك.
تحتوي أورام مرضى سرطان القولون على العديد من الملامح الجينومية المختلفة، لذلك قام الفريق بتجميع ملفات تعريف التعبير الجيني من ستة مصادر متاحة للجمهور لإنشاء مجموعة بيانات تضم 933 مريضًا، مما يجعلها واحدة من أكبر مجموعات بيانات التعبير الجيني للمرحلة الثانية والثالثة من سرطان القولون.
قام علماء البيانات التابعون للفريق بتنظيم ومراقبة الجودة بدقة لضمان قدرتهم على تحديد التوقيع الجيني الدقيق للتنبؤ بالاستجابات للعلاج الكيميائي.
كما أرادوا أيضًا أن يكون التوقيع الجيني عمليًا، مع عدد صغير من الجينات.
استخدموا التعلم الآلي لبناء شبكة من آلاف الجينات التي يحتمل أن تكون ذات صلة، والتي قاموا بتضييق نطاقها أولًا إلى شبكة مكونة من 18 جينًا ثم إلى 10 جينات.
وبمجرد أن أصبحوا واثقين من أن شبكة الجينات العشرة ذات صلة بيولوجيًا، قاموا ببناء نموذج يحلل التوقيع الجيني للتنبؤ بالمرضى الذين سيستفيدون من العلاج الكيميائي المساعد.
بعد ذلك، أراد الفريق اختبار دقة التوقيع الجيني. وقال تشين إن وجود فريق متعدد التخصصات كان أمرًا بالغ الأهمية لهذه الخطوة.
وقال تشين: "إن العمل بشكل وثيق مع الجراحين وعلماء الأورام وعلماء الأحياء يضمن أن تكون النتائج التي توصلنا إليها قوية وذات صلة سريريًا ويمكن ترجمتها بشكل فعال إلى ممارسة".
اختبر علماء بيانات الفريق القدرة التنبؤية للتوقيع الجيني من خلال مقارنتها بنتائج آلاف الشبكات العشوائية المكونة من خمسة إلى 15 جينًا.
لقد كان أفضل بشكل كبير في التنبؤ بما إذا كان المريض سيستفيد من العلاج الكيميائي.
قام الجراحون وأطباء الأورام بجمع عينات من أنسجة الورم من 109 مرضى بسرطان القولون في المرحلة الثانية والثالثة، بالإضافة إلى معلومات حول استجابات المرضى للعلاج الكيميائي المساعد.
وقد أثبتت الاختبارات التي أجريت باستخدام هذه العينات صحة النموذج: حيث وجدت الدراسة أن المرضى الذين توقعوا الاستفادة من العلاج الكيميائي بناءً على التوقيع الجيني "حصلوا على نتائج بقاء أفضل بكثير من أولئك الذين توقعوا عدم الاستفادة منه".
ويأمل تشن أن يتم استخدام العلامة الحيوية للفريق لمساعدة المرضى يومًا ما، ولكن هناك حاجة إلى عدة خطوات أخرى قبل أن يتم استخدامها سريريًا.
وقال: "لكي نكون قابلين للتطبيق سريريًا حقًا، نحتاج إلى إجراء تجارب سريرية مستقبلية". "هذا يعني أننا نقوم بتجنيد المرضى وتطبيق هذا المؤشر الحيوي لمعرفة ما إذا كان فعالًا حقًا".
كان الدافع وراء هذه الدراسة هو هدف تشن المتمثل في ترجمة علم البيانات إلى فوائد في العالم الحقيقي.
وقال: "آمل أن تؤدي كل نتائج الأبحاث التي نكتشفها إلى تحسين القرارات السريرية ومساعدة مرضى السرطان في نهاية المطاف".
