Точная медицина стала ведущей инновацией в лечении рака. Пациентов обычно лечат лекарствами, которые предназначены для нацеливания на определенные опухоли и молекулы. Несмотря на прогресс, достигнутый в области таргетной терапии рака, этот путь был медленным, и ученым предстоит еще долгий путь. В рамках совместного проекта исследователи из Онкологического центра Моффитта и Института рака Дана-Фарбер исследовали развивающуюся область радиомики, которая может улучшить прецизионную медицину за счет неинвазивной оценки молекулярных и клинических характеристик опухолей легких. Их работа была опубликована 21 июля в выпуске eLIFE, нового нового журнала по биомедицине, основанного членами Национальной академии и лауреатами Нобелевской премии.
Радиомика предлагает ученым и клиницистам новый способ анализа отдельных опухолей с точки зрения их биологии, руководства лечением рака и прогнозирования реакции на терапию. Практически у каждого больного раком опухоль визуализируется с помощью компьютерной томографии (КТ), магнитно-резонансной томографии (МРТ) и / или позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) в качестве стандартного лечения. Изображения позволяют врачам определять стадию и локализацию опухоли и принимать решения о лечении. Но с недавними достижениями в области компьютерных данных и моделей эти изображения теперь используются в области радиомики для извлечения данных большой размерности, которые могут использоваться для руководства прецизионной медициной. Используя радиомику, ученые могут объективно количественно определять различные характеристики опухолей, такие как интенсивность, форма, размер и текстура. Затем эти данные можно использовать в сочетании с генетическими и клиническими данными для прогнозирования активных биологических путей, клинических исходов и потенциально эффективных методов лечения.
"Основное убеждение радиомики заключается в том, что изображения – это не изображения, это данные. Мы должны рассматривать их как данные. Прямо сейчас мы извлекаем около 1300 различных количественных характеристик из любого интересующего тома," сказал Роберт Гиллис, доктор философии.D., заведующий кафедрой визуализации рака и метаболизма Моффитта.
В рамках этого сотрудничества были проанализированы характеристики КТ-изображений 262 пациентов из Северной Америки и 89 пациентов из Европы с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ). Они выявили связи между характеристиками изображения и молекулярными маркерами, биологическими путями и клиническими результатами. Например, они определили, что определенные наборы характеристик изображения могут предсказать общую выживаемость пациентов с НМРЛ, в то время как другие особенности изображения могут предсказать стадию опухоли или наличие биологических и генетических маркеров, которые стимулируют рост опухоли. Исследователи также продемонстрировали клиническую важность радиомики, показав, что можно повысить прогностическую силу путем объединения радиомических данных с генетической информацией и клиническими данными.
"Мы уже знали, что радиомные алгоритмы имеют большое клиническое значение; однако биологическая основа этих наблюдений оставалась неизвестной. Это исследование впервые дает ответ на этот ключевой вопрос, определяя и независимо проверяя ведущие биологические пути радиомных фенотипов" сказал Хьюго Аэртс, доктор философии.D., директор лаборатории компьютерной визуализации и биоинформатики и доцент кафедры радиационной онкологии Гарвардской медицинской школы.
Радиомика имеет несколько преимуществ перед другими широко используемыми методами, которые определяют точность медицины. В настоящее время биологические маркеры обычно анализируются с помощью биопсии ткани, которая является инвазивной, собирается только в начале лечения и может неточно отражать биологию всей опухоли. Напротив, методы визуализации неинвазивны и могут предоставить информацию обо всей опухоли на протяжении всего курса лечения и ответа. Кроме того, у большинства онкологических больных изображения, как правило, уже делаются для диагностических целей, что делает радиомику экономически эффективным подходом.
"Это исследование расширяет молекулярные знания о радиомной характеристике опухолей, информация в настоящее время не используется клинически. Это может предоставить возможности для улучшения поддержки принятия решений у всех пациентов, поскольку визуализация обычно используется в клинической практике в качестве стандарта лечения," сказал Гиллис.