Medicina, tehnologia și sfârșitul cancerului

Textul de mai jos este traducerea articolului „Medicine, Technology and the End of Cancer”, publicat în The New York Times la 3 decembrie 2023 de fondatorii BioNTech, dr. Uğur Şahin și dr. Özlem Türeci.

*

Inteligența artificială ar putea fi cheia deschiderii drumului către vaccinurile oncologice personalizate.

Cu decenii în urmă, ca medici tineri pe secția oncologică a unui spital universitar german, trebuia adesea să le dăm pacienților vestea sfâșietoare: „Nu mai avem nicio opțiune de tratament să vă oferim.” Pe atunci, principalele noastre arme împotriva cancerului avansat erau chimioterapia și radioterapia. Uneori funcționau, dar adesea nu erau vindecarea sperată de atât de mulți.

Astăzi, peisajul tratamentului oncologic s-a schimbat profund. Am asistat la apariția unor medicamente noi care țintesc cu mare precizie creșterea tumorii . Unele cancere considerate anterior netratabile, chiar în stadii avansate, pot fi acum controlate. Pentru majoritatea pacienților cu cancer metastatic , promisiunea unei terapii extrem de eficiente rămâne însă un vis inaccesibil.

De ce, în pofida miliardelor de dolari investite anual în cercetare, vindecarea rămâne o excepție pentru pacienții cu cancer avansat?

Răspunsul se află în natura cancerului . El apare în timp prin modificări genetice aleatorii ale celulelor sănătoase, mutații . Acestea pot fi declanșate de alegeri de viață, predispoziții familiale, boli cronice preexistente sau expunerea la substanțe chimice periculoase. Pe măsură ce se acumulează, celulele modificate devin entități canceroase.

Din acest caracter aleatoriu rezultă două consecințe:

• În primul rând, fiecare cancer este la fel de unic precum persoana afectată, astfel încât chiar dintre cei cu același tip de cancer doar o parte au mutații comune.
• În al doilea rând, fiecare tumoră este o țesătură complexă de miliarde de celule diferite, care învață continuu să se adapteze, să evite sistemul imunitar și să reziste strategiilor terapeutice pe care le folosim împotriva lor.

Am putea folosi, pentru a învinge acești adversari alunecoși, o altă forță personală care învață continuu: propriul sistem imunitar?

Mecanismul de apărare al organismului este format din miliarde de celule cu capacități uimitoare. Printre ele se remarcă celulele T , santinelele vigilente ale naturii care patrulează permanent prin corp. Sistemul imunitar este însă programat evolutiv pentru amenințări externe, virusuri și bacterii, nu pentru mutațiile din interior. Doar o mică parte dintre mutații îi atrag astfel atenția.

Imaginați-vă acum un viitor în care vaccinurile oncologice personalizate sunt disponibile la cerere. Ar fi concepute special pentru a comunica precis mutațiile unice ale cancerului fiecărui pacient și ar acționa ca un afiș „Căutat”, care instruiește celulele imune să lanseze atacuri multiple împotriva tumorii.

Ceea ce era doar o viziune acum 30 de ani, la căpătâiul pacienților noștri, se află acum în centrul unor studii clinice intense, ale noastre și ale altora.

Progresele științifice și tehnologice acumulate în diferite domenii au oferit sprijinul necesar.

(Explică modul în care funcționează vaccinul oncologic dezvoltat la BioNTech)

Descifrarea la rezoluție înaltă, în câteva ore, a structurii genetice a cancerului fiecărui pacient dintr-o biopsie mică a devenit posibilă prin tehnologiile de secvențiere de nouă generație , care citesc DNA. Puterea de calcul nouă, larg disponibilă, ne ajută să prelucrăm cantitatea enormă de date. Aplicăm analize avansate, iar algoritmii de inteligență artificială (IA) ne ajută să identificăm mutațiile considerate cele mai relevante. Acestea devin baza afișului „Căutat”, trimis celulelor prin RNA mesager (mRNA) din vaccin. RNA, cel mai vechi mesager al naturii, este platforma noastră preferată. Poate fi proiectat, personalizat și produs rapid, în câteva săptămâni. Pentru pacienții cu cancer, timpul este esențial.

Candidații de vaccinuri personalizate sunt testați riguros, iar accesul este limitat la studii clinice controlate. La un număr mic de pacienți, acestea au demonstrat posibilitatea activării și multiplicării celulelor T care recunosc tumora pe baza mutațiilor selectate, o condiție importantă pentru ca sistemul imunitar să combată cancerul. Melanomul și cancerul pancreatic au făcut obiectul unor studii recente care au arătat beneficiul potențial al vaccinurilor mRNA personalizate pentru reducerea recidivei după operație. Cercetătorii desfășoară și studii mai mari, comparând vaccinurile cu standardele terapeutice actuale în anumite cancere. Datele din următorii ani vor clarifica siguranța și eficacitatea vaccinurilor aflate în dezvoltare.

Progresele tehnologice și științifice apar adesea în compartimente paralele, dar reunirea lor poate produce rezultate revoluționare. Asocierea mRNA cu IA este un exemplu care poate anunța o nouă eră medicală și poate pune bazele soluțiilor transformatoare centrate pe pacient.

Credem că IA va continua să joace un rol tot mai important în dezvoltarea vaccinurilor oncologice și medicamentelor personalizate. Algoritmii pot analiza rapid seturi genomice mari și identifica tipare și corelații omise de metodele tradiționale. Analiza rapidă și precisă este deosebit de utilă când căutăm mutațiile oncologice relevante printre numeroasele variații genetice ale tumorii. Pe măsură ce bazele mondiale de date oncologice cresc, predicțiile pentru selecția mutațiilor și proiectarea vaccinului fiecărui pacient probabil se vor îmbunătăți continuu.

Prin proprietățile moleculare, mRNA, extrem de versatil, permite producție rapidă și scalabilă în instalații miniaturizate, paralelizate și automatizate. Producția paralelizată descompune linia tradițională de asamblare și permite realizarea simultană a unor produse diferite. Pentru noi, aceste proprietăți pun bazele disponibilității largi, într-o zi, a medicamentelor cu adevărat personalizate și ale aplicării la timp a cunoștințelor dezvoltate cu ajutorul IA. Combinația poate permite adaptarea rapidă a vaccinurilor mRNA pe măsură ce evoluează profilul mutațional al tumorii.

Credem că, în cercetarea medicală, reunirea unor tehnologii precum IA și mRNA deschide o eră transformatoare, paralelă cu legea lui Moore din domeniul microcipurilor.

Așa cum legea lui Moore anticipa creșterea exponențială a puterii de calcul, asistăm acum la o accelerare similară, capabilă să răspundă unor nevoi medicale urgente și nesatisfăcute. Există însă o diferență: viteza apariției cunoștințelor și a depășirii barierelor tehnologice întrece capacitatea noastră de a dezvolta și aproba terapii în sistemele tradiționale de reglementare și proceduri ale dezvoltării medicamentelor, practicii clinice și îngrijirii.

Prin urmare, facem apel la cercetători, guverne, sectoarele sănătății publice și societăți pentru a preveni un decalaj tot mai mare între posibilitățile oferite de cunoaștere și tehnologie și tratamentele disponibile pacienților.

Având toate acestea în vedere, cât de departe suntem de viitorul medical al vaccinurilor oncologice personalizate?

Este încă devreme. Ca orice tratament nou, candidații personalizați trebuie să treacă prin etapele dezvoltării clinice și să demonstreze o eficacitate superioară terapiilor existente. Ne așteptăm la primele aprobări și utilizări pentru unele cancere selectate până în 2030. Deceniul următor ar putea aduce o transformare tehnologică prin care terapiile personalizate să devină larg disponibile și accesibile financiar.

Cancerul este o boală profund personală și a venit timpul ca și tratamentul său să fie personal.