M-PACT: Νέα εποχή στη διάγνωση και παρακολούθηση παιδικών όγκων εγκεφάλου
Η διάγνωση και παρακολούθηση των παιδικών όγκων εγκεφάλου αποκτά νέα διάσταση με την παρουσίαση της M-PACT, μιας καινοτόμου μεθόδου που αναπτύχθηκε από επιστήμονες του St. Jude Children’s Research Hospital σε συνεργασία με το Hopp Children’s Cancer Center Heidelberg και άλλους διεθνείς ερευνητικούς φορείς. Αυτή η μέθοδος αξιοποιεί τις υγρές βιοψίες, οι οποίες αναλύουν υγρά του σώματος που περιέχουν καρκινικό υλικό, όπως το κυκλοφορούν DNA όγκου (ctDNA), προσφέροντας μια μη επεμβατική προσέγγιση για την κατανόηση της βιολογίας του καρκίνου.
Η καινοτομία της M-PACT
Η M-PACT χρησιμοποιεί αλγορίθμους τεχνητής νοημοσύνης για να αναλύσει το ctDNA που βρίσκεται στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό και να ταξινομήσει μοριακά τους όγκους με βάση το πρότυπο μεθυλίωσης του DNA τους. Η μέθοδος αυτή, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Cancer, θέτει νέα πρότυπα στη διάγνωση και παρακολούθηση των παιδικών όγκων εγκεφάλου.
Σε μια εντυπωσιακή επίδειξη της λειτουργικότητάς της, η M-PACT κατάφερε να εντοπίσει το 92% των όγκων εγκεφάλου σε δοκιμή αναφοράς. Επιπλέον, μπορεί να διακρίνει υποτροπές από δευτερεύοντες όγκους και να παρακολουθεί την επιθετικότητα του καρκίνου ή την ανταπόκριση στη θεραπεία χωρίς επιπλέον δεδομένα. Η εφαρμογή της M-PACT δεν περιορίζεται μόνο στους εγκεφαλικούς όγκους, αλλά έχει τη δυνατότητα να επεκταθεί σε πολλές άλλες μορφές καρκίνου.
Μια επαναστατική προσέγγιση
«Αυτή είναι μια επόμενης γενιάς μέθοδος και υπολογιστικό πλαίσιο που έχουμε βελτιστοποιήσει και εφαρμόσει σε μια ποικιλία παιδιατρικών ασθενών με όγκους εγκεφάλου», δήλωσε ο Paul Northcott, PhD, διευθυντής του Center of Excellence in Neuro-Oncology Sciences. «Η M-PACT αναβαθμίζει τις υγρές βιοψίες στην παιδική νευροογκολογία και εφαρμόζει την τεχνολογία σε πολλές διαφορετικές κλινικές καταστάσεις».
Η M-PACT αξιοποιεί μια νέα στρατηγική εκπαίδευσης βαθιών νευρωνικών δικτύων, χρησιμοποιώντας περισσότερα από 5.000 προφίλ μεθυλίωσης DNA από περίπου 100 τύπους όγκων. Αυτό επιτρέπει την ανάλυση μεθυλίωσης του ctDNA να φτάσει και να ξεπεράσει τα τρέχοντα πρότυπα που παρατηρούνται από τις βιοψίες ιστού.
Η σημασία της μεθυλίωσης DNA
Η μεθυλίωση του DNA είναι μια κρίσιμη λειτουργία που περιγράφει τις χημικές τροποποιήσεις του DNA, οι οποίες βοηθούν στη ρύθμιση της δραστηριότητας των γονιδίων. Στους καρκίνους, αυτά τα πρότυπα συχνά γίνονται ανώμαλα, λειτουργώντας σαν αποτυπώματα για συγκεκριμένους τύπους όγκων, καθοδηγώντας τους κλινικούς ιατρούς στην ταυτοποίηση του καρκίνου. Αν και αυτή η προσέγγιση είναι ισχυρή με δείγματα ιστού, οι ίδιοι ταξινομητές αποτυγχάνουν στις υγρές βιοψίες.
«Η παραδοσιακή διαγνωστική μεθυλίωσης για το ctDNA χρησιμοποιεί ταξινομητές σχεδιασμένους για ιστούς όγκων, οι οποίοι έχουν υψηλότερη είσοδο DNA», δήλωσε η Katie Han, PhD, υποψήφια διδάκτωρ στο St. Jude Graduate School of Biomedical Sciences. «Αναστρέψαμε τη συνήθη ροή και σχεδιάσαμε την M-PACT για το ctDNA, με εφαρμογή και στον ιστό, αντί για το αντίστροφο».
Η ευαισθησία της M-PACT της επιτρέπει να εξετάζει πέρα από τα καρκινικά κύτταρα, εντοπίζοντας μη καρκινικούς τύπους κυττάρων που συμβάλλουν στο μικροπεριβάλλον του όγκου. Αυτή η νέα προσέγγιση ανοίγει ερωτήματα σχετικά με το πώς οι καρκίνοι χειρίζονται τα φυσιολογικά κύτταρα και τα μικροπεριβάλλοντα.
