Makine öğrenimi ile kanser tedavisinde yeni ilaç hedefleri keşfedildi

Kanser, çok sayıda genetik ve epigenetik bozukluklardan kaynaklanır. Her hastada farklı genetik yapılara sahip tümörler bulunmaktadır. Hassas tıbbın geliştirilmesindeki temel amaç bu tip genetik farklılıkları analiz ederek hastaya en doğru tedaviyi vermeye çalışmaktır. Son zamanlarda yapay zeka ve makine öğrenimini kullanarak kanser tedavisinde yeni nesil ilaç araştırmaları artmıştı. Nisan 2018’de Cell dergisinde yayımlanan çalışmaya göre makine öğrenimi ile Ras proteininde yeni mutasyonlar ve ilaç hedefleri keşfedildi.

Yukarıdaki şekilde, çok kullanılan ve birbirine yakın 3 yeni bilişim terimi yapay zeka, makine öğrenimi ve derin öğrenmenin tanımlarını ve farklılıklarını görebilirsiniz.

Tüm kanserlerin %30’unda Ras mutasyonu görülür

Araştırmacılar, makine öğrenimini ile tümörlerdeki anormal protein aktivitelerini analiz etmeyi amaçladılar. Yapay zekanın bir dalı olan makine öğrenimi, çeşitli programlar kullanarak bu protein aktiviteleriyle ilgili tahmin modelleri oluşturdu. Geliştirilen bu model, kanserde sıklıkla mutasyona uğrayan Ras proteinlerine uygulandı. Ras proteinleri hücre çoğalmasından ve ölümünden sorumlu önemli moleküllerden biridir. Tüm kanserlerin %30’unda Ras mutasyonu görülür. Bu tip mutasyonlar, herhangi bir ilaçla hedef alınamamaktadır. Geliştirilen modeller Kanser Genom Projesi’ndeki veriler kullanılarak, Ras proteinin hangi ilaçlara tepki verip vermeyeceği araştırılmıştir.

Araştırma sonuçlarına göre;

Ras proteininde “gizlenmiş” yeni mutasyonlar tanımlandı ve hangi ilaçların bu hedeflerde ise yarayabileceği belirlendi.

Peki bu çalışma bizim için ne ifade ediyor?

• Kanser oldukça karmaşık bir genetik yapıya sahiptir. Bu sebeple, kişiye özel (hassas tıp) yaklaşımları geleceğin kanser tedavileri olarak gösterilmektedir.

• Kanser ilaçları, her hastada aynı etkiyi göstermemektedir. Bunun sebebi, her hastada farklı genetik yapıda tümörlerin bulunmasıdır.

• Kanser Genom Projesi, gerçek hasta örneklerine gen analizi yaparak tümörlerin haritasını çıkarmayı amaçlamaktadır. Bulunan her bir gen, tedavi planlamalarına katkı sağlayacak, hastaların en doğru tedavileri almalarını yardımcı olacaktır.

• Bu çalışma ile hassas tıp ve makine öğreniminin kanser araştırmalarında devrim yaratacağını göstermektedir. Makine öğrenmesini kullanarak binlerce genetik veriyi analiz edip, kanserde yeni nesil biyobelirteç ve ilaçlar tasarlanabilir.

• Kanser tedavilerinde genetik biliminin altın çağını yaşıyoruz. CRISPR, canlı kanser ilacı CAR-T gibi yeni nesil genetik tedavilerle kanserin ortaya çıkış nedeni olan gen mutasyonları etkili bir şekilde hedef alınmaktadır. Önemle vurgulamak gerekir ki, bu çalışmalar halen klinik çalışmalarda denenmektedir.

Modern tıp, farklı bilim dallarının etkisiyle kansere çözümler sunmaya devam ediyor. Kanser tedavisinde mucizevi tek bir molekül yoktur. Kanserin tedavisi, kanıta dayalı olmayan bitkisel tedavilerle (fitoterapi) mümkün değildir. Kanser ancak ileri genetik tekniklerle geliştirilmiş, hassas bir şekilde klinik araştırmalarla güvenilirliği kanıtlanmış modern kanser ilaçlarıyla tedavi edilebilir.

İLGİLİ KONULAR

- Makine öğrenimi nedir? Sağlık hizmetlerinde yapay zekaya hazır mıyız?

- İnsan zihninin sınırları, yapay zeka ve tıbbın geleceği

- Kanser teşhisinde bilgisayarlar - yapay zeka, doktorlarla yarışıyor

- Ölçmediğiniz şeyi yönetemezsiniz - sağlık kayıtlarının şaşırtan tarihi!

- Yeni tedavilerin keşfi için Büyük Veri / Big Data nasıl yardımcı oluyor?