IBM Watson поможет бороться с медикаментозной устойчивостью раковых клеток
Ученые изучают раковые заболевания многие десятки лет. За все это время специалисты достигли успехов, о которых можно сказать, что они значительные. Разработаны, например, новые медицинские препараты, которые помогают бороться с раковыми клетками. Эти препараты — нечто вроде умных бомб, поражающих лишь цель и оставляющие все остальное неповрежденным.
Врачи с энтузиазмом относятся к новым лекарствам, хотя в этой бочке меда есть своя ложка дегтя. Точнее, не ложка, а целый бочонок: со временем некоторые разновидности раковых клеток приобретают устойчивость к таким лекарствам. В итоге эффективность лечения с течением времени снижается, и значительно. Опасность этого в том, что врачи могут остаться без надежных инструментов для борьбы с раком. Исследователи из Гарварда и MIT (Massachusetts Institute of Technology) начали совместную с IBM работу над поиском решения этой проблемы.
Исследователи надеются при помощи IBM Watson Health решить несколько сложных задач в своем проекте. Одна из таких задач — расшифровка генома раковых клеток тысяч пациентов, страдающих от разных типов рака. Причем секвенирование генома будет выполняться два раза. Первый раз — через некоторое время после диагноза, второй раз — после того, как раковые клетки перестанут реагировать на лекарственные препараты, которые прежде действовали очень эффективно.
Все эти данные позволят ученым обнаружить изменения в геноме клеток опухоли, которые и приводят к появлению устойчивости к воздействию лекарственных препаратов. Скорее всего, у некоторых людей клетки раковой опухоли более устойчивы к влиянию лекарств, чем у всех прочих пациентов. Выявление особенностей генома резистивных клеток — жизненно важная задача, решение которой позволит спасти тысячи и тысячи жизней. В идеале каждый пациент онкологии должен получать индивидуальное лечение — и знание генетических особенностей человека поможет это осуществить. IBM Watson уже сейчас работает в некоторых больницах, изучая истории болезней тысяч пациентов, советуя врачам подбирать комбинацию лекарственных препаратов, оптимальную в каждом конкретном случае.
Именно комбинирование лекарственных препаратов позволяет преодолеть резистивность раковых клеток, увеличивая шанс пациента на ремиссию. Информация о геноме человека поможет также ответить на вопрос, почему некоторые пациенты изначально никак не реагируют на определенные медикаменты с назначением альтернативного способа лечения.
«Это игра в шахматы с раком», — говорит Эрик Лендер, основатель и руководитель BroadInstitute. «Мы делаем шаг, вводя в организм пациента лекарство. Рак делает встречный ход. Мы должны знать, что этот шаг может означать для того, чтобы сделать оптимальный ответный ход. Мы должны знать все комбинации противника».
Информация, которую собирают авторы проекта, будет доступна для научного сообщества. Открытые данные позволят другим ученым изучить текущие наработки и предложить свои варианты способов борьбы с медикаментозной устойчивостью раковых клеток. Для того, чтобы получить максимальное количество генетических данных, участники проекта будут использовать новый способ получения фрагментов ДНК раковых клеток — прямо из крови пациента. Этот способ получил название «биопсия крови», и его эффективность, по словам Тодда Голуба (ToddGolub), одного из участников исследования, аналогична эффективности обычной биопсии. Но вот скорость забора проб ДНК в этом случае гораздо выше, плюс нет необходимости использовать довольно болезненную для пациента процедуру. Плюс ко всему, участники исследования, пациенты различных онкологических центров и больниц, могут жить где угодно — для получения генетического материала такого человека хватит небольшой капли крови.
«Наша цель — добиться того, чтобы, когда пациент приходит к доктору, он получал результаты развернутого анализа раковых клеток с информацией о том, что стало причиной болезни», — заявил Голуб. «Врач в этом случае будет знать, какие препараты использовать, и понимать, какой эффект окажет введение в организм пациента того либо иного лекарственного препарата. И врачи смогут до появления устойчивости раковых клеток к препарату использовать иное лекарство, на которое больные клетки еще не выработали резистивность».
IBW Watson уже работает в Китае по программе Watson for Oncology, помогая подбирать индивидуальное лечение для каждого из пациентов. В обычных больницах у врачей просто нет времени на поиск индивидуального способа лечения пациентов, поэтому в ход идут общепринятые во врачебной практике методы. IBM Watson, проанализировав генетический материал пациентов, может быстро подобрать курс для любого человека. Для этого используется база данных, содержащая около 15 миллионов страниц текста медицинской тематики.
Сейчас в проекте Watson for Oncology принимает участие ряд медицинских центров и больниц. Это, к примеру, Международная больница Бумрунград (Таиланд), Нью-Йоркский центр по исследованию генома человека и другие организации.
Каждому пациенту IBM Watson предлагает персонализированный курс лечения, который направлен на те факторы, которые и привели к развитию раковой опухоли у конкретного человека, с учетом его генома. Это позволяет увеличить шансы на успешное выздоровление, и каждый новый случай еще больше повышает такую вероятность. Эксперты считают, что в ближайшем будущем когнитивные системы помогут человечеству более эффективно бороться с различными заболеваниями (не только раковыми).
