Опухоль как город: как ИИ помогает найти сообщников раковых клеток

Вы когда-нибудь задумывались, что такое опухоль на самом деле? Это не монолитная масса одинаковых клеток-злодеев. Это целый извращённый микро-город со своим населением. Там есть и главные «преступники» — раковые клетки, и их многочисленные «пособники» из числа здоровых клеток, которые почему-то перешли на тёмную сторону. Чтобы разобраться в этой сложной экосистеме, учёные из Стэнфорда взяли на вооружение мощный цифровой инструмент — искусственный интеллект. Они создали детальный каталог всех типов клеток в опухоли, подсчитав, кто и в каком количестве там обитает.

«Мы знаем, что раковым клеткам для выживания, роста и даже для сопротивления лечению нужна помощь, — объясняет соавтор работы Джина Бушар. — Мы давно это изучаем, но полной картины всё ещё нет». И правда, сражаться с врагом, которого плохо знаешь, — почти безнадёжное дело.

Взяв для примера опухоль лёгкого, исследователи выявили одну критически важную «дружбу». Оказалось, что фибробласты — клетки соединительной ткани — вступают в тесное взаимодействие с раковыми клетками. И это не просто соседство. Без поддержки фибробластов опухолевые клетки быстро погибали под действием лекарства. Но стоит этим клеткам-сообщникам появиться рядом — и вот уже формируется устойчивость к терапии. Получается, мы пытаемся убить главаря, а его охрана берёт удар на себя.

Теперь задача учёных — составить как можно больше таких «карт сообщничества» для разных типов опухолей. Цель ясна: понять истинные причины лекарственной устойчивости. В перспективе ИИ можно будет применять к образцам биопсии конкретных пациентов. Результат — точная карта опухолевого «города» — позволит врачам быстро подбирать персонализированное лечение, которое будет бить не только по раковым клеткам, но и по их системе поддержки. Это же похоже на стратегическую компьютерную игру, только ставки — человеческие жизни.

Любопытно, что сложность опухоли может зависеть не только от биологии, но и от… почтового индекса. В другом исследовании учёные обнаружили связь между районом проживания пациента и биологией его рака. У некоторых людей из неблагополучных районов отмечалась более низкая активность генов-защитников, что было связано с худшей выживаемостью. Получается, социальная среда может в прямом смысле слова менять работу наших генов и влиять на ход болезни. Не пора ли медицине активнее смотреть в этом направлении?