Ne visi vienodai gerai reaguoja į uždegiminės žarnyno ligos (IBD) gydymą. Tai, kas bus naudinga atskiriems pacientams, apima bandymus ir klaidas gydymo proceso metu. Dabar Charité-Universitätsmedizin vadovaujama mokslininkų komanda, bendradarbiaudama su kolegomis iš Berlyno ir Bonos, sugebėjo nustatyti biomarkerį, rodantį, ar gydymas tam tikru vaistu, vadinamu imunomoduliatoriumi, bus sėkmingas, ar ne.
Rašymas žurnale Gastroenterologijamokslininkai pažymi, kad tai leis tikslingiau naudoti terapiją.
Uždegiminė žarnyno liga (IBD) pasireiškia įvairiomis formomis, įskaitant Krono ligą ir opinį kolitą. Tai sukelia pernelyg aktyvus imuninis atsakas virškinimo trakte. Žmonės, sergantys šia liga, patiria pilvo spazmus, viduriavimą ir nuovargį. Nėra gydymo; iki šiol vienintelis gydymas buvo palengvinti simptomus ir kontroliuoti uždegimą.
„Kaip klinikinis mokslininkas, aš aktyviai dalyvauju pacientų priežiūros srityje“, – sako prof. Ahmedas Hegazy iš Charité Gastroenterologijos, infekcinių ligų ir reumatologijos katedros.
„Ši liga apima epizodus, vadinamus paūmėjimu, kurie dažnai yra nenuspėjami, todėl gydymas yra nuolat koreguojamas. Iki šiol nebuvo galima numatyti nei individualios ligos eigos, nei kaip pacientai reaguos į įvairias gydymo galimybes, o tai yra kas daro gydymą tokiu sudėtingu“.
Vienas labai veiksmingas gydymo būdas, turintis tik nedidelį šalutinį poveikį, yra žinomas kaip integrino blokavimo terapija. Jis neleidžia tam tikroms imuninėms ląstelėms patekti į virškinamąjį traktą ir jame sukelti uždegiminius procesus. Vedolizumabas, specifinis antikūnas prieš specifinį integriną, turi blokuojantį poveikį: jis jungiasi su T pagalbinėmis ląstelėmis ir neleidžia joms patekti į virškinimo traktą.
„Integrinų blokavimo terapija yra labai veiksminga maždaug dviem trečdaliams pacientų. Tačiau kitam trečdaliui ji visiškai neveikia. Anksčiau išsiaiškinti, kas reaguos į gydymą, buvo bandymų ir klaidų klausimas. Tai yra varginantis, atimantis daug laiko ir brangus, be to, tai dažnai gana varginanti pacientus“, – sako Hegazy.
„Būtų naudinga turėti biomarkerį, kuris iš anksto parodytų, ar gydymas yra perspektyvus, ar ne. Būtent tai ir siekėme rasti savo tyrimu.”
Mašininis mokymasis padeda atpažinti šabloną
Išsamūs mokslininkų tyrimai buvo pagrįsti 47 pacientais, sergančiais lėtiniu IBD. Kraujo mėginiai buvo paimti prieš pradedant gydymą vedolizumabu ir šešias savaites po gydymo pradžios. Tyrėjai mėginiams ištirti naudojo pažangius analizės metodus, tokius kaip masės citometrija, vienos ląstelės RNR sekos nustatymas ir serumo proteomika.
„Mes įvertinome įvairių rūšių imunines ląsteles ir tam tikrus baltymus ir ieškojome galimų gydymo sukeltų pokyčių”, – aiškina Hegazy. „Tai sugeneravo daug duomenų, kuriuos išanalizavome naudodami mašininį mokymąsi.
„Mašininis mokymasis yra dirbtinio intelekto sritis, kurioje naudojami algoritmai ir statistiniai modeliai, leidžiantys kompiuteriams mokytis iš duomenų ir atpažinti modelius, nereikalaujant jų iš anksto aiškiai užprogramuoti. Tai leido mums nustatyti modelius, kurie padeda numatyti, kurie pacientai labiau linkę reaguoti į šią gydymo formą“.
Tarpdisciplininę komandą sudarė medicinos, bioinformatikos, matematikos ir biologijos tyrėjai, taip pat Berlyno Charité sveikatos instituto (BIH), Vokietijos reumato tyrimų centro Berlyno (DRFZ) ir Bonos universiteto mokslininkai. , nustatė tuos pačius modelius kitose pacientų grupėse. Ši 26 dalyvių grupė padėjo tyrėjams patvirtinti savo tyrimo rezultatus.
Aukštas biologinių žymenų lygis, mažas atsakas į gydymą
Viena ypač reikšminga molekulė buvo ląstelių dalijimosi baltymas, vadinamas Ki67, kuris gaminamas padidėjusiu lygiu, kai dalijasi T pagalbinės ląstelės. Pacientai, kurių kraujyje prieš gydymą buvo daug šių ląstelių, nereagavo į vedolizumabą.
„Mes sugebėjome išsiaiškinti, koks yra molekulinis reiškinys: šiose T pagalbinėse ląstelėse nėra vedolizumabo prisijungimo vietų, todėl jos gali netrukdomai patekti į virškinimo traktą ir toliau prisidėti prie uždegimo“, – aiškina Hegazy.
„Šios ląstelės turi skirtingas nelegalias molekules, kurios leidžia joms judėti į virškinimo traktą. Dėl to Ki67 yra geras vedolizumabui atsparių T pagalbinių ląstelių buvimo rodiklis.”
Perėjimas prie klinikinės praktikos
Tyrėjai planuoja patikrinti savo išvadas atlikdami didelius daugiacentrius tyrimus ir išsamiai ištirti biomarkerio, kurį jie nustatė, patikimumą. Planuose taip pat reikalaujama toliau tobulinti aptikimo ir matavimo metodus, kad juos būtų galima įtraukti į įprastinę klinikinę praktiką.
„Patikimi biomarkeriai yra raktas į individualizuotą terapiją, taigi ir geresnį mūsų pacientų, sergančių lėtine uždegimine žarnyno liga, gydymą“, – sako departamento direktorė prof. Britta Siegmund.
Kai ši sąlyga įvykdoma, sprendimai dėl tinkamo individualaus gydymo gali būti priimti greičiau ir tiksliau. Ir tai yra žingsnis link individualizuotos medicinos, kuri anksti suteiks aiškumo pacientams.