Un studiu inovator ar putea schimba modul în care sunt diagnosticate şi tratate osteosarcoamele, după ce oamenii de ştiinţă au reuşit să identifice pentru prima dată cel puţin trei subtipuri distincte ale unui tip rar de cancer osos, ceea ce ar putea transforma studiile clinice şi îngrijirea pacienţilor.
Cercetătorii au reuşit să identifice pentru prima dată cel puţin trei subtipuri distincte ale unui tip rar de cancer osos, ceea ce ar putea transforma studiile clinice şi îngrijirea pacienţilor.
În timp ce secvenţierea genetică a ajutat anterior la descoperirea diferitelor subtipuri ale altor tipuri de cancer, cum ar fi cancerul de sân sau de piele, pentru care pacienţii pot primi apoi un tratament personalizat în funcţie de subtipul lor de cancer, acest lucru a fost mult mai greu de realizat în cazul osteosarcomului - un cancer care debutează în oase şi afectează de obicei copiii şi adolescenţii.
În prezent, un proiect de cercetare condus de Universitatea East Anglia şi finanţat de principala organizaţie caritabilă de luptă împotriva cancerului la copii din Marea britanie, Children with Cancer UK, a reuşit să utilizeze modelarea matematică avansată şi învăţarea automată, denumită „Descompunere prin procese latente (LPD)”, pentru a clasifica pacienţii cu osteosarcom în diferite subgrupe, utilizând datele genetice ale acestora. Anterior, toţi pacienţii erau grupaţi împreună şi trataţi folosind aceleaşi protocoale, ceea ce furniza rezultate foarte mixte.
„Începând cu anii 1970, osteosarcomul a fost tratat prin chimioterapie şi chirurgie fără ţintă precisă, ceea ce duce uneori la amputarea membrelor, precum şi la efectele secundare severe şi pe viaţă ale chimioterapiei. Mai multe studii clinice internaţionale care investighează noi medicamente în osteosarcom au fost considerate a fi „eşuat” în ultimii peste 50 de ani", a declarat autorul principal, dr. Darrell Green, de la facultatea medicală Norwich UEA, într-un comunicat.
Această nouă cercetare a constatat că, în fiecare dintre aceste studii „eşuate”, a existat o rată mică de răspuns (în jur de cinci până la 10 %) la noul medicament, ceea ce sugerează existenţa unor subtipuri de osteosarcom care au răspuns la noul tratament.
„Noile medicamente nu au fost un „eşec” total, aşa cum s-a concluzionat; mai degrabă, medicamentele nu au avut succes pentru fiecare pacient cu osteosarcom, dar ar fi putut deveni un nou tratament pentru grupuri selectate de pacienţi", a precizat cercetătorul.
Aceştia speră că, în viitor, gruparea pacienţilor folosind acest nou algoritm va duce rezultate de succes în studiile clinice, pentru prima dată în peste o jumătate de secol.
„Atunci când pacienţii vor putea fi trataţi folosind medicamente ţintite specifice subtipului lor de cancer, acest lucru va facilita renunţarea la chimioterapia standard”, a precizat medicul britanic.
Căutarea de tratamente mai blânde şi mai ţintite pentru osteosarcom reprezintăe un domeniu important de interes pentru Children with Cancer UK.
În 2021, echipa de la UEA a primit finanţare de la principala organizaţie caritabilă de luptă împotriva cancerului la copii pentru a investiga modalităţi inovatoare de tratare a osteosarcomului.
„Prin finanţarea cercetării inovatoare, nu numai că avansăm cunoştinţele ştiinţifice, dar găsim tratamente mai blânde şi mai eficiente pentru cei mai tineri şi mai vulnerabili pacienţi cu cancer", a declarat dr. Sultana Choudhry, director de cercetare la Children with Cancer UK.
Speranţa este că rezultatele acestui proiect de cercetare vor îmbunătăţi diagnosticul, tratamentul şi îngrijirea pe termen lung a pacienţilor tineri cu cancer.
Rata de supravieţuire pentru osteosarcom, un tip de cancer osos, a stagnat în jurul valorii de 50pc în ultimii 45 de ani, datorându-se în principal faptului că diferitele subtipuri de osteosarcom nu sunt încă pe deplin înţelese, precum şi modului în care sistemul imunitar din jurul tumorii îl afectează, sau ce determină cancerul să reziste la tratament sau să se răspândească în alte părţi ale corpului.
Oamenii de ştiinţă nu au identificat încă principalii markeri biologici care ar putea ajuta la estimarea perspectivei unui pacient sau a modului în care acesta va răspunde la tratament. Aceste lacune în cunoaştere împiedică progresul în îmbunătăţirea ratelor de supravieţuire.
Anterior, cercetătorii au încercat să estimeze diferite tipuri de osteosarcom prin utilizarea anumitor metode informatice, ceea ce sugerează că există subtipuri distincte de cancer.
Deşi asta a reprezentat un important pas înainte, acest lucru nu ţine pe deplin cont de faptul că fiecare tumoră de osteosarcom poate fi foarte diferită de la un pacient la altul.
Aceste modele presupun, de asemenea, că fiecare tumoră poate fi plasată în mod clar într-un grup specific, chiar dacă tumorile sunt de obicei formate din mai multe tipuri diferite de celule canceroase.
Această variaţie în cadrul unei tumori face mai dificilă estimarea cu exactitate a modului în care cancerul se comportă sau răspunde la tratament.
În acest studiu, cercetătorii au utilizat o metodă mai avansată, denumită Descompunerea prin procese latente (LPD), care ia în considerare diferenţele din cadrul fiecărei tumori.
Spre deosebire de metodele anterioare, LPD analizează tumora ca un amestec de modele ascunse în activitatea genelor. Aceste modele ascunse reprezintă diferite „stări funcţionale” ale tumorii, iar fiecare stare are propriul său model specific de expresie genică.
Metoda LPD calculează câte dintre aceste modele sunt necesare pentru a descrie o anumită tumoră.
Cercetarea a scos la iveală trei subtipuri de osteosarcom, dintre care s-a constatat că unul răspunde slab atunci când este tratat cu combinaţia standard de medicamente chimioterapice numită MAP.
Prin gruparea pacienţilor pe baza acestor tipare, medicii ar putea lua decizii mai informate cu privire la tratament.
Cercetătorii au recunoscut că principalele limitări ale studiului includ un set mic de date pentru dezvoltarea modelului LPD şi date clinice incomplete în cohorta de validare.
Accesul la ţesuturi şi la date clinice legate este deosebit de dificil în cazul osteosarcomului din cauza rarităţii cazurilor, a materialului limitat de biopsie şi a daunelor extinse legate de chimioterapie prezente în probele post-tratament.
În ciuda acestor provocări, metoda LPD s-a dovedit a fi fiabilă, deoarece a identificat subgrupe coerente de osteosarcom în patru seturi diferite de date independente.
Ca orice instrument de învăţare automată, rezultatele se îmbunătăţesc pe măsură ce se adaugă mai multe date.
Recent, Dr. Green a condus elaborarea de noi orientări pentru a îmbunătăţi modul în care sunt colectate eşantioanele de cancer osos şi datele clinice în întreaga Europă. Asta ar putea însemna că, în câţiva ani, cercetătorii ar putea fi capabili să rafineze şi mai mult modelul LPD şi să descopere mai multe tipuri specifice de osteosarcom.
Cercetarea a fost publicată pe 20 decembrie, în revista Briefings in Bioinformatics.
