Pacienti s vyšším skóre vykazovali väčšie riziko recidívy nádoru a horšie klinické výsledky
Japonskí vedci vyvinuli skóre, ktoré predpovedá riziko rakoviny pečene. Rakovina pečene, alebo hepatocelulárny karcinóm, je príčinou viac ako 800-tisíc úmrtí ročne na celom svete. Úmrtnosť je vysoká, často sa zistí neskoro.
Ako informoval portál News Medical, vedci pod vedením Xian-Yang Qina z Centra integratívnych lekárskych vied (IMS) RIKEN v Japonsku vyvinuli skóre, ktoré predpovedá riziko rakoviny pečene.
Štúdia uverejnená vo vedeckom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences ukázala, že proteín MYCN zohráva kľúčovú úlohu pri vzniku pečeňových nádorov, najmä pri najagresívnejšom podtype rakoviny pečene. Výskum analyzoval mikroprostredie génov, ktoré umožňuje nadmernú expresiu MYCN, a identifikoval regulačné siete podporujúce jeho aktivitu.
Na základe týchto dát bol vyvinutý algoritmus strojového učenia, schopný predpovedať riziko vzniku pečeňových nádorov u ľudí, ktorí ešte nádor nemajú. Tento prístup prináša nové poznatky o molekulárnych mechanizmoch vzniku agresívnych nádorov a môže podporiť vývoj cielenej prevencie a personalizovaných terapeutických stratégií.
Keďže pri hepatocelulárnom karcinóme je vysoká úmrtnosť, v nádeji, že objavia potrebnú metódu, ktorá presne predpovie riziko pred tým, ako sa nádor vyvinie, Qin a jeho tím študovali proteín nazývaný MYCN.
Gén MYCN je uznávaný ako faktor podporujúci vznik rakoviny pečene, ktorá sa rozvíja na podklade poškodenia pečene, no presný mechanizmus jeho účinku zostáva nejasný. Vedci predpokladali, že ak nadmerná expresia MYCN priamo spúšťa tumorigenézu, môže slúžiť ako potenciálny biomarker a vhodný cieľ ďalšieho výskumu.
Na overenie tejto hypotézy tím použil hydrodynamický transpozónový systém, pri ktorom bol MYCN (ako transpozón) vložený do genómu pečene myši cez injekciu do chvostovej žily. Výsledkom boli myšie pečene s nadmernou expresiou MYCN pripravené na ďalšie analýzy. Zistilo sa, že pri súčasnej nadmernej expresii MYCN a neustále aktívnom AKT sa pri 72 percentách myší do 50 dní vyvinuli nádory pečene. Rôzne testy preukázali, že tieto nádory vykazovali všetky charakteristiky ľudského hepatocelulárneho karcinómu, zatiaľ čo samostatná nadmerná expresia ktoréhokoľvek z génov neviedla k vzniku nádorov.
Porozumenie tomu, ako včasné signály mikroprostredia spúšťajú tumorigenézu, je kľúčové pre vývoj účinných preventívnych a terapeutických stratégií. Na charakterizovanie mikroprostredia vedci použili priestorovú transkriptomiku, ktorá umožňuje zistiť, ktoré gény sú aktivované a kde presne v tkanive sa táto aktivita odohráva.
V myšom modeli rakoviny pečene spojenej s metabolickou dysfunkciou sledovali génovú expresiu v čase a priestore počas vývoja nádorov so zameraním na oblasti s rastúcou hladinou MYCN. Identifikovali skupinu 167 génov, diferencovane exprimovaných v častiach pečene bez nádorov, ale s vysokou aktivitou MYCN, a túto skupinu nazvali „MYCN nika“.
Na základe týchto dát vyvinuli model strojového učenia, ktorý dokáže z charakteristík génovej expresie určiť, či dané tkanivo zodpovedá MYCN nike. Model dosahuje 93-percentnú presnosť. Následne bolo skóre MYCN nika aplikované na údaje o hepatocelulárnom karcinóme u ľudí.
Pacienti s vyšším skóre vykazovali väčšie riziko recidívy nádoru a horšie klinické výsledky. Tento vzťah bol dokonca silnejší, keď skóre vychádzalo z netumorového tkaniva než z tumorového, čo naznačuje, že MYCN nika predstavuje priestorový biomarker, ktorý predpovedá prognózu na základe mikroprostredia podporujúceho tvorbu nádorov.
