Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

W USA chcą stworzyć olbrzymią bazę danych dzieci cierpiących na nowotwory

Recommended Posts

W ubiegłym tygodniu odbyła się 3-dniowa burza mózgów, w czasie której około 200 naukowców i przedstawicieli pacjentów chorujących na nowotwory dyskutowało o propozycji prezydenta Trumpa, który podczas styczniowego State of the Union zapowiedział przeznaczenie w ciągu 10 lat 500 milionów dolarów na badania nad nowotworami u dzieci. Jednym z głównych elementów planu jest utworzenie olbrzymiej bazy danych.

Każdego roku nowotwory są diagnozowane u około 16 000 dzieci w USA. Nie wszystkie z nich przeżyją, a te, którym się to uda, często zmagają się ze skutkami ubocznymi leczenia. A gdyby wszystkie dane dotyczące takich dzieci, włącznie z datami ich urodzenia, wynikami testów genetycznych, informacjami o zażywanych lekach i wszelkimi danymi zdrowotnymi trafiły do jednej bazy danych, do której mieliby dostęp naukowcy zajmujący się badaniami nad nowotworami?

Childhood Cancer Data Initiative (CCDI), jak taki projekt jest nazywany w National Cancer Institute (NCI), to ważna część planu zarysowanego przez prezydenta Trumpa. Mogłaby ona przynieść olbrzymie korzyści. Naukowcy mogliby dzięki niej opracować mniej szkodliwe metody leczenia czy w końcu dowiedzieć się, dlaczego u około 10% małych pacjentów chorujących na białaczkę choroba albo nie reaguje na leczenie, albo nawraca. Taka baza pomogłaby też w zwalczaniu rzadkich nowotworów, na które obecnie nie ma lekarstwa, gdyż naukowcy mogąc przeanalizować większą liczbę przypadków mogliby wyciągnąć jakieś wnioski.
Jednak, jak zauważa szef NCI, Doug Lowy, gdyby stworzenie takiej bazy było prosto, to już byśmy ją stworzyli.

Problem w tym, że dane medyczne dzieci i młodych dorosłych cierpiących na nowotwory są porozrzucane po wielu niekompatybilnych bazach danych. Znajdują się one m.in. w stanowych rejestrach osób cierpiących na nowotwory, bazach zawierających zsekwencjonowane genomy guzów nowotworowych, które są tworzone na potrzeby konkretnych projektów badawczych, znajdziemy je w bazie bazie Children's Oncology Group NCI, która prowadzi testy kliniczne. Wiele innych użytecznych danych pacjentów znajduje się w prywatnych praktykach lekarskich, różnych szpitalach, klinikach. Bardzo często nie są one zdigitalizowane, więc trzeba by te informacje ręcznie wprowadzić do systemów komputerowych. Osobny problem to dane z badań obrazowych, które trzeba by umieścić w takiej bazie wraz z odpowiednimi opisami i oznaczeniami. Żeby stworzyć taką jednolitą bazę trzeba  podjąć wiele decyzji dotyczących tego, jak głęboko sięgać w przeszłość. Czy na przykład, NCI powinna tworzyć profile genetyczne posiadanych przez siebie próbek guzów nowotworowych itp. itd.

Eksperci, którzy uczestniczyli we wspomnianej burzy mózgów, zgodzili się co do tego, że w pierwszym etapie prac NCI musi stworzyć spis wszystkich istniejących baz danych i magazynów próbek. Pojawiła się też sugestia, że Instytut powinien w ciągu roku opracować sposób na połączenie pięciu największych istniejących pediatrycznych onkologicznych baz danych w jedną. Inny pomysł to wprowadzenie przez NCI numerów identyfikacyjnych pacjentów tak, by możliwe było ich śledzenie w różnych bazach. Jeszcze inny pomysł to stworzenie federalnej bazy danych badań przedklinicznych na zwierzętach, na wzór już istniejącej bazy danych badań klinicznych.

Najbardziej jednak śmiałą propozycją było wpisanie każdego pacjenta nowotworowego do długoterminowego projektu danych populacyjnych. Niektórzy uczestnicy spotkania ostrzegali jednak przed „wynajdywaniem prochu na nowo”. Zauważyli, że istnieją już rozbudowane projekty badań populacyjnych, które obejmują wiele tysięcy ludzi. Nie ma sensu uwzględnianie w nich każdego człowieka, gdyż spowoduje to znaczące zwiększenie kosztów.

National Cancer Institute zapowiada zebranie wszystkich pomysłów i przygotowanie podsumowania spotkania. Na razie wielką niewiadomą jest, jakie decyzje zapadną w Kongresie. Administracja prezydenta domaga się, by w budżecie na rok 2020 uwzględniono 50 milionów USD na rozpoczęcie prac nad CCDI. Kwota ta została uwzględniona w propozycji budżetowej Izby Reprezentantów, jednak Senat nie zaprezentował jeszcze projektu swojego budżetu.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Inżynierowie z MIT opracowali „inteligentną pieluchę”, wyposażoną w czujnik wilgoci, który alarmuje rodziców, gdy pielucha jest pełna. Czy czujnik wyczuje w pielusze wilgoć, przesyła sygnał do odbiornika, a ten wysyła informację na smartfon lub komputer.
      Czujnik składa się z pasywnego taga radiowego RFID, umieszczonego pod warstwą absorbującego wilgoć polimerowego hydrożelu, standardowo stosowanego w pieluchach. Gdy polimer zostanie zmoczony, nieco zwiększa swą objętość i staje się lekko przewodzący. To wystarczy, by tag RFID wysłał sygnał do odbiornika znajdujące się w w odległości do 1 metra.
      Naukowcy mówią, że ich eksperyment jest pierwszym, który dowodzi, że wspomniany hydrożel może spełniać rolę anteny. Koszt produkcji samego tagu RFID to mniej niż 2 centy, zatem nie podniesie on zbytnio kosztu produkcji samej pieluchy.
      Wynalazcy „inteligentnej” pieluchy zauważają, że z czasem pieluchy mogą posłużyć do identyfikowania niektórych problemów zdrowotnych. Mogą być one szczególnie użyteczne tam, gdzie pielęgniarki mają pod swoją opieką wiele noworodków jednocześnie.
      Czujnik można będzie też zintegrować z pieluchami dla dorosłych. To może zapobiec podrażnieniom i różnego typu infekcjom, jak na przykład zapalenia dróg moczowych, zarówno u osób starszych jak i u dzieci, mówi Sai Nithin R. Kantareddy z MIT.
      Obecnie na rynku istnieją „inteligentne” pieluchy, ale większość z nich posiada wskaźniki wilgotności w postaci pasków naklejonych na samą pieluchę. Wskaźnik pod wpływem wilgoci zmienia kolor. Jednak, by go zobaczyć, trzeba zdjąć ubranie. Inne stosowane rozwiązanie to wykorzystanie technologii Wi-Fi lub Bluetooth z czujnikami podłączonymi na zewnątrz pieluchy. To dość spore, niewygodne w obsłudze wyposażone w baterie urządzenia wielokrotnego użytku, które trzeba czyścić i podłączać do pieluchy przed każdym użyciem.
      Tagi RFID są tanie, można je wyrzucić po jednokrotnym użyciu, a drukuje się je na rolce, podobnie jak naklejki z kodem paskowym. Standardowy tag RFID składa się z anteny i chipa RFID. Nie wymagają one własnego źródła energii, są zasilane falami radiowymi z odbiornika.
      Nauowcy z MIT stworzyli tagi RFID, które nie są tylko biernymi odbiornikami, ale też czujnikami. Gdy odkryli, że hydrożel stosowany w pieluchach, który zwykle jest izolatorem, po zmoczeniu staje się słabym przewodnikiem, wykorzystali ten fakt w swoim projekcie. Odkryli też, że dodając do czujnika odrobinę miedzi mogą zwiększyć jego przewodnictwo i wzmocnić sygnał, dzięki czemu tag może komunikować się z odbiornikiem położonym dalej niż 1 metr od niego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Biologicznie istotne zmiany w DNA, obserwowane u osób palących tytoń, występują też u ludzi korzystających z e-papierosów, czytamy w piśmie Epigenetics. Naukowcy z Keck Schoold of Medicine University of Southern California, zauważyli zmiany epigenetyczne w całym genomie i w jego poszczególnych częściach.
      Tego typu zmiany mogą doprowadzić do nieprawidłowego działania genów i są obecne u niemal wszystkich osób cierpiących na nowotwory, a także u zmagających się z innymi poważnymi problemami zdrowotnymi.
      Badania prowadził zespół naukowy pracujący pod kierunkiem profesora Ahmada Besaratinii. Wzięły w nich udział trzy grupy osób, które dopasowano pod względem wieku, płci i rasy. Do jednej grupy trafiły osoby, które używają wyłącznie e-papierosów, do drugiej ludzie, którzy palą wyłącznie papierosy, a w grupie kontrolne byli ludzi, którzy ani nie palili papierosów, ani e-papierosów.
      Od wszystkich uczestników badania pobrano krew i poszukiwano w niej dwóch czynników, o których wiadomo, że wpływają na aktywność i funkcjonowanie genów: 1) grup metylowych w specyficznej sekwencji DNA zwanej retrotranspozonem LINE1 oraz 2) grup hydroksymetylowych w całym genomie. Okazało się, że w obu grupach palaczy – zarówno używającej e-papierosów jak i tradycyjnych papierosów – doszło do znaczącego zmniejszenia poziomów obu czynników w porównaniu z grupą kontrolną.
      To pierwsze badania, które wykazały, że u osób używających e-papierosów występują, podobnie jak u palaczy, tego typu zmiany w ilości takiej, że można je wykryć w badaniach krwi.
      To nie oznacza, że u tych ludzi rozwinie się nowotwór, zastrzega Besaratinia. Jednak widzimy tutaj, że te same wykrywalne znaczniki, które widzimy w guzach nowotworowych są obecne też u ludzi palących papierosy i e-papierosy. Przyczyną takiego stanu rzeczy są prawdopodobnie substancje rakotwórcze obecne w dymie papierosowym oraz, w znacznie mniejszej ilości, w dymie z e-papierosów.
      W ubiegłym roku ten sam zespół naukowy badał zmiany w ekspresji genów w komórkach nabłonkowych pobranych z ust takich osób i porównywano je z grupą kontrolną. Wówczas okazało się, że u osób palących papierosy i e-papierosy występuje nieprawidłowa ekspresja wielu genów powiązanych z rozwojem nowotworów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Koronawirus 2019-nCoV zabił już ponad 900 osób, ale z jakiegoś powodu oszczędza dzieci. Wiadomo, że dzieci mogą się zarazić. Chińczycy poinformowali o co najmniej dwóch chorych noworodkach. Jednak, jak dowiadujemy się z JAMA (Journal of American Medical Asociation) mediana wieku pacjentów wynosi 49–56 lat. Przypadki zachorowań wśród dzieci są rzadkie. (2019 Novel Coronavirus – Important Information for Clinicians).
      Nie wiadomo, dlaczego dzieci nie wykazują najpoważniejszych objawów zarażenia nowym koronawirusem. Nie jest to jednak zjawisko nowe. Wiele chorób, od ospy wietrznej i odry, po SARS i MERS, jest bardziej niebezpiecznych dla dorosłych niż dla dzieci (z wyjątkiem noworodków i bardzo małych dzieci).
      Nie rozumiemy w pełni tego fenomenu. Być może ma on coś wspólnego z różnicami w reakcji immunologicznej dzieci i dorosłych. Jedna z hipotez mówi, że nieswoista reakcja odpornościowa jest silniejsza u dzieci, mówi doktor Andrew Pavia, z wydziału chorób zakaźnych wieku dziecięcego University of Utah.
      Nieswoista reakcja odpornościowa to pierwsza linia obrony organizmu. Jest ona uruchamiana natychmiast po wykryciu patogenów i działa bardzo szeroko. Dopiero później dochodzi do odpowiedzi odpornościowej swoistej, podczas której organizm rozpoznaje konkretny patogen i go zwalcza. Być może zatem organizmy dzieci, dzięki silniejszej reakcji nieswoistej, łatwiej zwalczają 2019-nCoV.
      To nie jest tak, że dzieci nie wykazują żadnych objawów koronawirusa. Powoduje on u nich np. wirusowe zapalenie płuc. Ale ze względu na to, że ich układ immunologiczny jest taki odporny, wirus nie działa na nie tak bardzo, jak na dorosłych, stwierdza Krys Johnson z Temple University College of Public Health. Uczony dodaje, że na przykład dorośli umierają na ospę wietrzną 25-krotnie częściej niż dzieci. Podobnie ma się z grypą. Choroba ta jest bardzo niebezpieczna dla niemowląt, ale dzieci radzą sobie z nią lepiej niż dorośli i ryzyko śmierci w ich przypadku jest 10-krotnie mniejsze niż w przypadku dorosłych.
      Tak naprawdę nie wiemy, ile dzieci zachorowało w Chinach na koronawirusa. Jako, że przechodzą go łagodniej, wiele z nich mogło nie trafić do lekarzy lub też ich lekarze nawet nie pomyśleli, iż warto zrobić testy pod kątem koronawirusa.
      W jeszcze innym artykule w JAMA (Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus–Infected Pneumonia in Wuhan, China) czytamy, że wśród 138 pacjentów przyjętych do szpitala Zhongnan pomiędzy 1 a 28 stycznia mediana wieku wynosiła 56 lat.
      Pavia zauważa, że dzieci są z równie dużym prawdopodobieństwem co dorośli narażeni na choroby układu oddechowego. Wydaje się więc, że mogą zarażać się równie często, ale radzą sobie z nimi znacznie łatwiej niż rodzice i dziadkowie. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy może być fakt, że mają zdrowsze drogi oddechowe, gdyż nie były w takim stopniu wystawione na dym z papierosów i zanieczyszczenia powietrza, co dorośli. Drugi czynnik, to fakt, że dzieci ogólnie są zdrowsze, cierpią na mniej chorób przewlekłych niż dorośli. Jak zauważają specjaliści, podczas epidemii SARS i MERS dorośli z chronicznymi schorzeniami byli bardziej narażeni niż zdrowi dorośli. Te chroniczne schorzenia obejmują bardzo szerokie spektrum dolegliwości, od cukrzycy i chorób układu krążenia po otyłość.
      Dorośli są też bardziej podatni na wystąpienie reakcji odpornościowej powodującej zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS). ARDS zabija około 40% osób, u których wystąpiło. Jak przypomina profesor pediatrii i chorób zakaźnych James Cherry z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA), ARDS często zabijał dorosłych cierpiących na SARS. Gdy jednak u dzieci zarażonych SARS rozwijało się zapalenie płuc, nie występowały u nich takie komplikacje ze strony układu odpornościowego jak u dorosłych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fale dźwiękowe o niskiej intensywności mogą selektywnie zabijać komórki nowotworowe, nie uszkadzając przy tym zdrowej tkanki. Dotychczas w onkologii używano ultradźwięków o wysokiej intensywności, za pomocą których podgrzewa się komórki do wysokiej temperatury. Ta metoda zabija jednak wszystkie komórki na danym obszarze.
      Badania nad wykorzystaniem pulsujących ultradźwięków o niskiej intensywności (low-intensity pulsed ultrasound – LIPUS) rozpoczęły się przed pięcioma laty na California Institute of Technology (Caltech). Wtedy to profesor Michael Ortiz zzaczł się zastanawiać, czy fizyczne różnice pomiędzy komórkami nowotworowymi a zdrowymi – ich wielkość, grubość ściany komórkowej czy rozmiary struktur wewnętrznych – mogą wpłynąć na to, w jaki sposób wibrują pod wpływem ultradźwięków i czy w ten sposób można zabić komórkę nowotworową.
      Ortiz stworzył więc model matematyczny, za pomocą którego badał, jak komórki będą reagowały na ultradźwięki o róznej częstotliwości. W 2016 roku naukowiec poinformował, że istnieją różnice w rezonansie pomiędzy komórkami zdrowymi i nowotworowymi. Te różnice oznaczały, że – przynajmniej teoretycznie – precyzyjnie dobierając częstotliwość fali dźwiękowej, można wprowadzić komórki nowotworowe w taki rezonans, że ich ściany ulegną zniszczeniu. Jednocześnie zaś nie będzie to szkodziło zdrowym komórkom. Ortiz nazwał cały proces onkotripsją, od greckich słów ὄγκος (guz) i τρίβω (ścieram).
      Uczony, podekscytowany uzyskanymi wynikami, zaprosił do współpracy kilu innych naukowców z Caltechu, w tym wynalazcę Mory'ego Ghariba, który specjalizuje się w technologiach medycznych i ich komercjalizacji, współpracującego z nim doktoranta Davida Mittelsteina, pracującego nad różnymi protezami czy eksperta od ultradźwięków profesora Mikhaila Shapiro. Do grupy dołączyło też kilku ekspertów w dziedzinie onkologii. Gdy usłyszałem o tym pomyśle, byłem zaintrygowany. Jeśli to się powiedzie, powstanie rewolucyjna metoda walki z nowotworami, mówi profesor Peter P. Lee, dyrektor Wydziału Immunoterapii Onkologicznej w City of Hope, centrum badawczym w Duarte.
      Naukowcy zbudowali prototypowe urządzenie i rozpoczęli testy. Badali różne typy komórek nowotworowych, poddając je ultradźwiękom o różnej częstotliwości. Sprawdzali też, w jaki sposób częstotliwości te wpływają na zdrową tkankę.
      Profesor Lee mówi, że celem zespołu jest nie tylko zabijanie komórek nowotworowych, ale też przywabienie na miejsce zniszczonego guza komórek układu odpornościowego, by zabiły one te komórki, które przeżyły terapię ultradźwiękami. Guzy nowotworowe są heterogeniczne. Jest niemal niemożliwe znalezienie takiej częstotliwości dźwięku, by zabił on wszystkie komórki pojedynczego guza. Jeśli jakieś komórki przetrwają, to guz odrośnie, mówi Lee. Stąd potrzeba zaangażowania w terapii również układu odpornościowego.
      Każdego dnia w organizmie człowieka giną dziesiątki milionów komórek. Większość z nich umiera w wyniku naturalnego procesu zwanego apoptozą. Bywa jednak i tak, że komórki giną w wyniku infekcji czy zranienia. Układ odpornościowy potrafi odróżnić apoptozę od zranienia. Ignoruje śmierć komórki w wyniku apoptozy, gdy jednak komórka ginie w wyniku infekcji, komórki układu odpornościowego zjawiają się na miejscu, by walczyć z patogenami.
      Grupa Ortiza ma zamiar stworzyć taki system ultradźwiękowy, by układ odpornościowy otrzymywał informację, że doszło do śmierci komórek w wyniku ich uszkodzenia. To spowodowałoby mobilizację limfocytów, które po przybyciu na miejsce zabiją, jak mają naukowcy nadzieję, pozostałe przy życiu komórki nowotworowe.
      Na razie udane eksperymenty przeprowadzono na różnego typu komórkach hodowanych w laboratorium. Na ich podstawie udoskonalono prototypowe urządzenie do ultrasonografii. Dowiadujemy się coraz więcej na temat tego, jak wibrują poszczególne rodzaje komórek nowotworowych i jak pojawiają się u nich uszkodzenia, stwierdzają uczeni. W następnym etapie badań mają zamiar sprawdzić, jak system ultradźwiękowy poradzi sobie z całymi guzami nowotworowymi. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w przyszłości rozpoczną się testy na zwierzętach, a później na ludziach.
      Szczegóły badań ukazały się na łamach Applied Physics Letters, w artykule zatytułowanym Selective ablation of cancer cells with low intensity pulsed ultrasound.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Opracowanie planu radioterapii to skomplikowane zadanie, dlatego też nawet pacjenci, którzy potrzebują natychmiastowego wdrożenia leczenia muszą zwykle czekać kilka dni lub dłużej, aż lekarze opracują plan. Okazuje się jednak, że z pomocą może tutaj przyjść sztuczna inteligencja, która odpowiedni plan może przygotować w ułamku sekundy.
      Niektórzy z takich pacjentów wymagają natychmiastowej radioterapii, ale lekarze odsyłają ich do domu i każą czekać. Opracowanie w czasie rzeczywistym planu leczenia jest bardzo ważne. To część naszego projektu, w ramach którego chcemy zaprząc SI do poprawy wszelkich aspektów walki z nowotworami, mówi doktor Steve Jiang, który kieruje Laboratorium Medycznej Sztucznej Inteligencji i Automatyzacji na UT Soutwestern Medical Center.
      Radioterapia to często stosowana metoda walki z nowotworami. Badania pokazują, że w przypadku niektórych nowotworów odroczenie radioterapii o zaledwie tydzień zwiększa ryzyko nawrotu lub rozprzestrzenienia się choroby nawet o 14%. To właśnie takie dane stały się przyczyną, dla której zespół Jianga postanowił wykorzystać SI to pomocy w zaplanowaniu radioterapii. Od rozpoczęcia leczenia po przeliczenie dawek w miarę postępów leczenia.
      Testy przeprowadzone za pomocą specjalnie opracowanego algorytmu wykazały, że jest on w stanie opracować optymalny plan leczenia zaledwie w ciągu 5/100 sekundy od momentu otrzymania danych dotyczących pacjenta.
      Nowo opracowany algorytm korzystał z technik głębokiego uczenia się. Szkolono go na przykładzie 70 osób cierpiących na nowotwór prostaty, a przy uczeniu wykorzystano 4 algorytmy głębokiego uczenia się. Z czasem sztuczna inteligencja nauczyła się opracowywania optymalnego planu leczenia. Okazało się, że w przypadku każdego z tych pacjentów jest on taki sam, jak ten opracowany przez lekarzy.
      To jednak nie wszystko. Algorytm był też w stanie przed każdą kolejną sesją radioterapii błyskawicznie obliczyć prawidłowe dawki promieniowania. Zwykle pacjenci przed każdą sesją przechodzą badanie, na podstawie którego obliczane są dawki.
      Nowy algorytm korzysta z dwóch standardowych modeli obliczania dawki. Jednego szybkiego, który jednak jest mniej precyzyjny, i drugiego bardzo precyzyjnego, który jednak wymaga półgodzinnych obliczeń. SI, porównując na przykładzie wspomnianych 70 pacjentów wyniki obu modeli, nauczyła się, jak wykorzystać szybkość jednego i precyzję drugiego, by w czasie krótszym od sekundy uzyskać precyzyjne wyniki.
      Naukowcy z UT Southwestern Medical Center mają teraz zamiar wykorzystać swój algorytm w codziennej praktyce klinicznej.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...