Большие наборы данных должны стать панацеей от рака

Москва, 12:02, 12 Ноя 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Рак — невероятно сложное заболевание. Одна опухоль может иметь более 100 миллиардов клеток, и каждая клетка способна самостоятельно мутировать. Рак — это динамическое заболевание, и его непрерывное изменение должно быть отражено в анализе и лечении, задаче, слишком обширной для человеческого разума. Именно здесь пересекаются дисциплины больших данных и биологии рака, демонстрируя потенциал для синергетического взаимодействия, чтобы трансформировать наше отношение к развитию рака.

Руководство цифрами относительно «среднего пациента» ошибочно, потому что, когда дело доходит до рака, такого человека не существует.

Флуоресцирующие клетки рака

Опухоли полны данных. Возможных комбинаций и перестановок аномалий генома настолько много, что нет двух одинаковых опухолей. Позволяя исследователям сравнивать геномы людей, пораженных конкретными раковыми образованиями, большие данные позволяют узнать, что именно произошло с неправильными конкретными опухолями. Исследователи берут большие наборы данных, ищут шаблоны и идентифицируют мутации, которые могут быть нацелены на лечение лекарствами, с индивидуальной терапией для мутаций у каждого человека.

Пример практического применения больших данных в лечении рака

Физику Ширли Пепке пришлось стать вычислительным биологом, когда у ей самой поставили диагноз рака яичников. Как ученый она попыталась бороться с ним с использованием больших данных. Используя банк данных TCGA (The Cancer Genome Atlas), она применила автоматизированную технологию распознавания образов, названную корреляционным объяснением (CorEx), для оценки генетических последовательностей 400 опухолей рака яичников, включая и ее саму. CorEx выяснил уместные сведения о генетическом профиле опухоли Пепке, позволив ей рассуждать о том, что она, скорее всего, выживет. Она начала управлять ингибиторами контрольных точек, классом препаратов, направленных на то, чтобы остановить способность раковых клеток перехитрить иммунную систему, и ее рак вылечился.

Выводы

Такие исследования дополняют растущий объем доказательств того, что современный подход с использованием статистических данных уже недостаточен для принятия решений о лечении рака. Руководство преимущественно тем, что говорят цифры относительно «среднего пациента», ошибочно, потому что, когда дело доходит до рака, такого человека не существует. Определение опухоли теперь быстрее и дешевле, чем когда-либо. Задача ученых 21-го века — генерировать большие данные и совершенствовать методы обработки и анализа.

Исторически сложилось так, что идеи о распространении больших данных на рак были строго академическими, но в последние годы началось их практическое применение. Исследование I-SPY2 является первым клиническим исследованием такого рода, которое собирает геномную информацию в реальном времени у пациентов, которым были назначены определенные препараты на основе «опухолевой подписи» от рака. Ожидается, что собранные данные обеспечат полезную информацию о биомаркерах, которые возникнут в ответ на целевые методы лечения.

Несмотря на множество сложностей, тем не менее, ученые видят основания для оптимизма. Исследователи и медики постепенно осваивают область больших данных в лечении рака.