“AI 抗癌”让脑瘤细胞转为免疫细胞：生存几率猛涨 75%，即将进入临床试验

La Keck School of Medicine de l'USC a utilisé la technologie de l'IA pour convertir les cellules cancéreuses du cerveau en cellules immunitaires, améliorant ainsi les chances de survie de 75 % dans un modèle murin de glioblastome. Le glioblastome (GBM) est le cancer du cerveau le plus courant et le plus mortel, connu pour sa grande agressivité, son taux de récidive élevé et son faible taux de survie. Après le diagnostic, les patients ont souvent une espérance de vie moyenne d'environ un an seulement.

1. Le glioblastome est la deuxième tumeur cérébrale la plus courante après les méningiomes, avec environ 3 cas pour 100 000 personnes par an.

2. Sans traitement, la survie n'est généralement que de 3 mois, et moins de 10 % des patients survivent cinq ans après le diagnostic.
3. Et le glioblastome est très difficile à traiter pour plusieurs raisons.
4. Bien que l'immunothérapie soit efficace contre d'autres cancers, le glioblastome est difficile à atteindre pour les cellules immunitaires en raison de la barrière hémato-encéphalique (BBB) ​​et peut également provoquer des lésions cérébrales.

   

Face à ce problème médical, des chercheurs de la Keck School of Medicine de l'Université de Californie du Sud (USC) ont mené une série de nouvelles études avec le soutien des National Institutes of Health (NIH), en utilisant l'intelligence artificielle technologie pour contrôler le destin des cellules - Convertir les cellules cancéreuses en cellules immunitaires.

1. Les chercheurs ont découvert qu'ils peuvent utiliser l'intelligence artificielle pour identifier et reprogrammer les gènes des cellules de glioblastome afin de les transformer en cellules dendritiques (DC) qui ciblent et détruisent efficacement les cellules cancéreuses qui les entourent.
2. Dans un modèle murin de glioblastome, cette approche a augmenté les chances de survie de 75 %. Les résultats viennent d'être publiés dans Cancer Immunology Research, une revue de l'Association américaine pour la recherche sur le cancer.

   

   1. Adresse de l'article : https://doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-23-0721
3. Dans cette nouvelle étude, l'équipe de recherche a utilisé l'intelligence artificielle pour trouver un groupe de cellules de GBM humaines qui pourraient Les gènes transformés en cellules DC peuvent intégrer du matériel génétique dans des vecteurs viraux et le transmettre aux patients atteints de GBM.
4. Le Dr David Tran est l'auteur principal de l'étude et professeur agrégé de neurochirurgie et de neurologie et chef de la division de neuro-oncologie à la Keck School of Medicine, où il dirige également l'USC Norris Comprehensive Cancer Center et le Brain Tumor Center. .

   

   "Cette recherche révolutionnaire exploite le pouvoir de l'intelligence artificielle pour transformer les cellules de glioblastome en cellules activatrices immunitaires, marquant une avancée majeure dans l'immunothérapie du cancer", a déclaré le Dr David Tran.
   "En retournant les propres cellules du cancer contre lui, nous ouvrons la voie à des traitements plus efficaces et donnons un nouvel espoir aux patients qui luttent contre ce cancer et bien d'autres cancers agressifs." la réponse immunitaire, captant les antigènes et les présentant à d’autres cellules immunitaires.

Modèle 3D de cellules dendritiques Les cellules dendritiques jouent un rôle central dans l'activation des réponses immunitaires en échantillonnant des antigènes, tels que les cellules cancéreuses, et en les présentant à d'autres cellules immunitaires, y compris des légions de cellules T.

Alors que des études antérieures ont montré que les cellules dendritiques peuvent combattre le GBM, les chercheurs n'ont pas encore trouvé de moyen fiable pour qu'elles traversent la barrière hémato-encéphalique et pénètrent dans les tumeurs.

L'équipe de recherche a donc contourné cette énorme difficulté en reprogrammant les cellules cancéreuses existantes au sein de la tumeur.

Cependant, la spécificité est une considération importante.

« Nous ne voulons pas injecter aux patients quelque chose qui convertit toutes sortes de cellules en cellules dendritiques », a déclaré le Dr Tran.

L'équipe de recherche a utilisé la puissance de calcul élevée de l'intelligence artificielle pour développer un système d'apprentissage automatique permettant de mener une analyse approfondie de dizaines de milliers de gènes et de millions de connexions inter-gènes.

Cette méthode peut identifier avec précision les cellules de glioblastome ciblées, puis les reprogrammer en une combinaison de gènes de type cellule dendritique.

Ce processus est non seulement complexe et extrêmement difficile, mais l'intervention de l'intelligence artificielle a considérablement accéléré ce processus de découverte.

Afin de vérifier l'efficacité de cette méthode, l'équipe de recherche a mené un grand nombre d'expériences sur des modèles murins de glioblastome.

他们发现，经过基因重编程的胶质母细胞瘤细胞能够显着增强小鼠体内的免疫反应，有效抑制肿瘤的生长并延长小鼠的生存期。

当与其他免疫疗法一起使用时，对 GBM 细胞进行重编程可以大大提高小鼠模型的免疫反应和存活率。

当与免疫检查点治疗相结合时，生存几率提高了 75%；此外，当与经典的 DC 疫苗结合使用时，新方法使生存机会增加了一倍。但单独使用这两种疗法都不能增加 GBM 患者的生存机会。

Tran 表示，「人工智能正在帮助我们解决对抗癌症的关键问题，并为我们提供了操纵细胞命运的强大方法。」

从实验室走向临床

尽管目前的研究仍处于动物模型阶段，但这一突破性成果已经为胶质母细胞瘤的临床治疗带来了无限可能。

除了在小鼠身上进行的概念验证研究外，研究人员还利用他们的人工智能系统识别了一组人类基因，这些基因可以将人类胶质母细胞瘤细胞转化为类似树突状细胞的细胞。

研究团队表示，他们接下来将对这些基因组合进行微调，并计划将其包装到无害的病毒载体中，以便在动物模型中进行进一步的安全性和有效性测试。

Tran 说，「我们希望扩大搜索范围，在对患者进行测试时，利用人工智能帮助我们找到可能的最佳组合。」

如果这种方法被认为是安全有效的—— 这意味着它改善了胶质母细胞瘤模型的结果，并且不会产生意想不到的副作用。

如果该方法被认为安全有效，该团队将申请批准在几年内开始对患者进行临床试验。

此外，研究团队还希望利用他们的人工智能模型，探索更多可以重新编程其他类型癌细胞的基因组合，为更多类型的癌症治疗提供新的思路和方法。

他们相信，通过人工智能与基因工程的完美结合，人类将能够解锁更多治疗癌症的钥匙，为更多患者带来生命的希望。

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