به سوی درمان های هدفمند جدید برای آرتریت روماتوئید

امروز در مجله منتشر شد طبیعت، یافته‌های آن‌ها منعکس‌کننده کار ده‌ها محققی است که به‌عنوان اعضای شبکه تسریع داروها با هم کار می‌کنند: شبکه آرتریت روماتوئید و لوپوس اریتماتوز سیستمیک (AMP: RA/SLE)، از جمله مایکل هولرز، دکتر، استاد پزشکی و محقق اصلی در سایت در دانشکده پزشکی CU.

شبکه AMP: RA/SLE بافت های ملتهب 70 بیمار RA را از سراسر کشور و بریتانیا جمع آوری کرد. یونسون رهبری تیم دانشمندانی را بر عهده داشت که این نمونه‌ها را برای تجزیه و تحلیل پردازش کردند و ژانگ رهبری تجزیه و تحلیل محاسباتی داده‌ها را بر عهده داشت. این تلاش ها منجر به ایجاد یک اطلس سلولی با بیش از 300000 سلول بافت سینوویال شد. تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که شش زیر گروه مجزا از RA بر اساس ترکیب سلولی آنها وجود دارد.

یونسون، استادیار روماتولوژی می گوید: «ما امیدواریم که داده ها به ما کمک کند تا اهداف جدیدی برای درمان کشف کنیم. ما می‌خواستیم آن را عمومی کنیم تا محققان در سراسر کشور و سراسر جهان بتوانند به کار بر روی ایده‌های جدید برای درمان آرتریت روماتوئید ادامه دهند.»

پایان حدس و گمان و تأیید

جانسون، که یک متخصص روماتولوژیست و همچنین یک محقق است، می‌داند که بیماران RA به درمان‌های مختلف پاسخ متفاوتی می‌دهند. او می‌گوید که تا به حال، روماتولوژیست‌ها از روش «حدس و بررسی» برای یافتن درمانی که برای هر بیمار مؤثر است، استفاده کرده‌اند.

با داده‌های جدید و روش‌های طبقه‌بندی محاسباتی قدرتمندی که توسط ژانگ و تیم تحلیل محاسباتی توسعه داده شد، محققان توانستند انواع RA را به‌طور کمی به آنچه که «فنوتیپ‌های فراوانی نوع سلول» یا CTAP می‌گویند، طبقه‌بندی کنند. روش‌های توسعه‌یافته، همراه با اطلس سلولی جدید، می‌توانند تشخیص دهند که کدام بیماران به کدام درمان‌ها پاسخ خواهند داد.

حتی وقتی التهاب آرتریت روماتوئید را با استفاده از این نشانگرهای ساده – نشانگرهای سلول T، سلول‌های B، ماکروفاژها و سایر سلول‌های میلوئیدی، فیبروبلاست‌ها، سلول‌های اندوتلیال طبقه‌بندی می‌کنید – چیزی که ما دریافتیم این است که هر یک از این دسته‌ها با انواع بسیار خاصی از جانسون می گوید: انواع سلول های بیماری زا که قبلاً شناسایی کرده ایم. تحقیقات قبلی در مورد آرتریت روماتوئید نشان داده است که جمعیت سلول های T به نام سلول های T کمکی محیطی در آرتریت روماتوئید و همچنین سلول های B به نام سلول های B تولید کننده آنتی بادی و سایر موارد مهم هستند. انواع سلول های خاص آنچه ما دریافتیم این است که آنها معمولاً همه با هم یافت نمی شوند.

برای مثال، سلول‌های کمکی محیطی با سلول‌های B تنها در یک دسته از RA یافت می‌شوند و جمعیت ماکروفاژهای بیماری‌زا تمایل دارند در دسته‌بندی متفاوتی وجود داشته باشند. به همین دلیل، می‌توانیم درباره نحوه همکاری این شرکای خاص سؤالاتی بپرسیم.”

تحقیقات بین رشته ای و تلاش های بین نهادی کلیدی است

من این را به عنوان تحقیقات بین رشته ای و کلان داده محور می بینم. ژانگ، استادیار روماتولوژی و عضو هیئت علمی دپارتمان انفورماتیک بیومدیکال، گفت: بسیاری از اکتشافات جدید توسط روش‌های محاسباتی جدید و رویکردهای ایمونولوژی سیستم‌های ما ایجاد شد. “ما از لبه برش فناوری چند وجهی تک سلولی برای توسعه این طرح طبقه بندی تکرارپذیر استفاده کردیم. این گام بزرگی به سوی پزشکی دقیق برای بیماری های روماتیسمی است. با روش‌های هوش مصنوعی محاسباتی قوی، ما می‌توانیم ادغام داده‌های تک سلولی بزرگ، تصویربرداری و بالینی را برای طبقه‌بندی ناهمگونی بیماران به شیوه‌ای کلی مفهوم‌سازی کنیم.

مطالعه CTAP بخشی از یک تلاش کنسرسیوم چند مرکزی است که در سال 2018 آغاز شد. این پروژه توسط شبکه آرتریت روماتوئید و لوپوس اریتماتوز سیستمیک مشارکت داروها، ابتکاری که توسط مؤسسه ملی بهداشت و بنیاد مؤسسه ملی بهداشت هماهنگ شده است، تأمین می شود. این پروژه متکی به شبکه ملی از تیم های تحقیقاتی است که به طور مشترک برای پیشبرد درک بیماری های خودایمنی از طریق تمرکز بر RA و لوپوس اریتماتوز سیستمیک کار می کنند.

Jönsson می گوید: “تحقیق زیر مجموعه های التهابی همچنین می تواند برای مطالعه سایر بیماری های خودایمنی یا پاسخ های ایمنی به سرطان یا عفونت استفاده شود. از آنجا، می توان از آن برای درک بهتر بسیاری از انواع بیماری ها استفاده کرد.”

ژانگ می‌افزاید: «ساخت روش‌های هوش مصنوعی محاسباتی گام بعدی برای ایجاد فرضیه‌های قابل آزمایش برای چندین بیماری ناشی از سیستم ایمنی خواهد بود.

زمینه خوبی برای تحقیق

برای جانسون و جان، طبیعت این نشریه نقطه اوج سال‌ها کار است که از زمانی آغاز شد که هر دو در بیمارستان بریگام و زنان، بیمارستان آموزشی دانشگاه هاروارد کار می‌کردند. زمانی که به دانشکده پزشکی CU آمدند، آنها این پروژه را با خود آوردند و امیدوارند بتوانند همکاری های جدیدی با اعضای هیئت علمی در پردیس پزشکی CU Anschutz ایجاد کنند.

جانسون می گوید: «یکی از چیزهایی که ما را جذب کرد تا به اینجا بیاییم تا گروه های تحقیقاتی خود را راه اندازی کنیم، این است که تحقیقات ترجمه انسانی در دانشکده پزشکی دانشگاه کلرادو بسیار قوی است.

به همین ترتیب، ژانگ می‌گوید: «احساس می‌کردم که این مساعدترین زمینه برای ما خواهد بود که مدل تولیدی محاسباتی-تجربی خود را برای پزشکی ترجمه ادامه دهیم.»