طیف سنجی رامان تأثیر ایمونوتراپی بر جوش را روشن می کند


مهندسان دانشگاه جان هاپکینز ادعا می کنند که از یک پردازنده غیر ضروری برای تشخیص تغییرات پیچیده تومورها پس از ایمونوتراپی استفاده می کنند. آنها افزودند که رویکرد آنها ترکیبی از نقشه دقیق تشکیل تومور و یادگیری ماشینی است.

ایشام بارمن ، دکتری ، استاد ، با جان هاپکینز در مهندسی دیدار می کند. او نویسنده این مطالعه است (“طیف سنجی رامان و مطالعات مکانیکی باعث ایجاد تومور زودرس تومور میکرونووئال تومور با ایمونوتراپی می شود”). تحقیق سرطانبه “با این حال ، تنها حدود 25 درصد از بیماران از آن سود می برند ، بنابراین نیاز مبرم به شناسایی نشانگرهای زیستی برای تخمین اینکه چه افرادی باید تحت درمان قرار گیرند ، وجود دارد.”

طیف سنجی رامان از نور برای تعیین ساختار مولکولی ابزارها استفاده می کند. این تیم تومورهای سرطان روده بزرگ را در موش هایی که با دو نوع مهار کننده بازرسی ایمنی که در ایمونوتراپی مورد استفاده قرار می گرفت و گروه کنترل موش های بدون درمان ، آزمایش کردند.

“ایمونوتراپی سرطان پشتیبانی بالینی پایداری را برای زیرمجموعه کوچکی از بیماران فراهم می کند و شناسایی این بیماران به دلیل عدم داروهای قابل پیش بینی قابل اعتماد و ارزیابی پاسخ درمانی مشکل است. در اینجا ما اولین استفاده از طیف سنجی Raman بدون برچسب را برای تعیین جهش های زیستی مولکولی ناشی از مهارکننده های بازرسی ایمنی ضد CTLA-4 و anti-PD-L1 (ICI) در زنوگرافت تومور کولورکتال تومور (TME) نشان می دهیم. “

“حل یک منحنی مربع چند متغیره که حداقل تعداد مربعات (MCR-ALS) پوسیدگی داده های رامان را تغییر می دهد ، تغییرات فوری در لیپید ، اسید نوکلئیک و کلاژن را پس از درمان نشان داد. پشتیبانی سیستم مکانیکی فروشنده و تجزیه و تحلیل جنگل تصادفی ، دقت پاسخ به هر دو ICI و علائم مشخص شده برای هر درمان را مطابق با رویکردهای مختلف آنها ارائه می دهد.

“مطابق با تجزیه پروتئومیک ، مشاهده تغییرات زیست مولکولی در TME باید تحقیقات عمیقی در مورد انتقال سیگنال و آزمایشگاه های بدون برچسب ایجاد کند تا پاسخ بالینی بالینی ایمونوتراپی در بیماران سرطانی تعیین شود.”

تهیه برنامه های کاربردی زیست پزشکی

طیف سنجی رامان اخیراً برای استفاده در کاربردهای زیست پزشکی توسعه یافته است. سانتوش پایدی ، دکترا ، یکی از نویسندگان برجسته ای که در پژوهش به عنوان دانشجوی مهندسی مکانیک در جانز هاپکینز کار می کند ، می گوید: “این اولین مطالعه ای است که قدرت این فناوری را در تشخیص واکنش فوری یا مقاومت در برابر ایمونوتراپی نشان می دهد.”

یکی از مزایای طیف سنجی رامان این است که وزن مولکولی فوق العاده ای را فراهم می کند ، می گوید پائیدی ، همکار در دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی. شما امضای مولکولی درست را دریافت می کنید. ”

به گفته دانشمندان ، این روش برای مطالعه تغییرات ایجاد شده در محیط میکروارولوژیکی و نه فقط سلول های سرطانی مناسب است.

“ما به جای تداخل با چند مولکول مشکوک ، علاقمند هستیم که تصویری کامل از استخوان ریز حفره بدست آوریم. این به این دلیل است که آبسه تنها سلول بدخیم نیست. این اکوسیستم شامل ترکیبی از استرومای تومور ، رگ های خونی ، نفوذ به سلول های التهابی و برخی سلول های بافتی است. “ایده ما این است که این رویکرد را در نظر بگیریم و آن را برای استفاده پزشکان برنامه ریزی کنیم تا مشخص شود آیا ایمونوتراپی برای بیمار مفید است یا خیر.”

این تیم از داده های ماه رمضان – حدود 7500 داده تصویربرداری از 25 تومور – برای آموزش الگوریتمی برای تعیین دامنه علائم ناشی از ایمونوتراپی استفاده کرد.

بارمن ادامه داد: “س Ourال ما این است که آیا می توانیم بین این سه گروه تمایز قائل شویم و سپس عوامل ملموسی که به ما اجازه می دهد بین آنها تمایز قائل شویم چیست؟”

این تیم از داده های موش های مختلف برای ساخت یک ماشین قابل خواندن ماشین و آزمایش عملکرد آن استفاده کردند. هدف تعیین کمی واریانس طبیعی بود که الگوریتم هنگام ارائه داده های جدید با آن مواجه می شد.

بارمن گفت: “شما باید بدون شک نشان دهید که تفاوتی که ایجاد می کنید جلوگیری از بی تحرکی فیزیکی و همچنین تفاوت بین این دو نفر است.”

به گفته تیم ، نتایج امیدوار کننده است. بارمن گفت: “ما توانستیم دریافتیم که سطح کلاژن ، سطح چربی و سطح اسید نوکلئیک و توزیع موضعی در ناحیه تومور هنگام انجام هر یک از داروهای مهارکننده بازرسی ایمنی تغییر قابل توجهی می کند.”

تفاوتها بسیار ظریف اما از نظر آماری معنی دار بودند و با تجزیه پروتئومیکس انجام شده بر روی نمونه ها سازگار بود و به قدرت این فرایند برای ارائه نشانه های اولیه برای پاسخ تومور به درمان اشاره می کرد.

تحقیقات بیشتری لازم است ، اما تیم معتقد است که کار آنها زمینه ای برای ایجاد راهی برای پیش بینی اینکه آیا بیمار به ایمونوتراپی پاسخ مثبت می دهد یا خیر ، فراهم می کند.

پایدی پیش بینی می کند: “همراه با یادگیری ماشین ، طیف سنجی رامان می تواند روش های بالینی را برای پیش بینی پاسخ درمانی تغییر دهد.”

دیدگاهتان را بنویسید