Η αστρονομία στη μάχη κατά του καρκίνου

05:45 28/4/2021 - Πηγή: Τα Νεα

Τις τελευταίες δύο δεκαετίες ο Αλεξάντερ Ζαλέι, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins της Βαλτιμόρης, έχει βοηθήσει στη δημιουργία των πιο λεπτομερών χαρτών που έχουν γίνει ποτέ. Τα στοιχεία που χρησιμοποιεί προέρχονται από το Sloan Digital Sky Survey, που ξεκίνησε το 2000. Μέχρι στιγμής, έχει χαρτογραφηθεί το 1/3 του Σύμπαντος που γνωρίζουμε και έχουν καταγραφεί σχεδόν 1 δισεκατομμύριο αστρονομικά αντικείμενα.

Το τηλεσκόπιο

της έρευνας, το οποίο βρίσκεται στην κορυφή ενός βουνού στο Νέο Μεξικό, συγκεντρώνει στοιχεία καταγράφοντας την άφιξη φωτονίων σε μια συσκευή που τα μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα. Το σήμα ερμηνεύεται, καθορίζοντας τι είδους αντικείμενα βλέπει το τηλεσκόπιο και πόσο μακριά βρίσκονται.

Τώρα ο δρ Ζαλέι πρόσθεσε ένα μικροσκόπιο στο τηλεσκόπιό του. Οπως γράφει το «Economist», σε συνεργασία με την Τζάνις Τομπ, συνάδελφό του που εργάζεται και εκείνη στο Johns Hopkins ως παθολόγος, αναπτύσσουν το AstroPath. Πρόκειται για ένα έργο που συνδυάζει τις γνώσεις εκείνου για την αστρονομία με τις γνώσεις εκείνης για την παθολογία, σε ένα σύστημα που κάνει για τις εικόνες των καρκινικών κυττάρων αυτό που κάνει η έρευνα Sloan για τις εικόνες του Σύμπαντος.

Η έρευνα Sloan έχει καλύψει, μέχρι στιγμής, περίπου 15.000 τετραγωνικές μοίρες της συμπαντικής σφαίρας με μια σαρωτική προσέγγιση που επιτρέπει στους αστρονόμους να κατανοήσουν τη μεγάλη κλίμακα του Σύμπαντος βλέποντας ολόκληρες ομάδες γαλαξιών και τις σχέσεις μεταξύ τους. Με το ίδιο σκεπτικό, τα εξειδικευμένα μικροσκόπια χρησιμοποιούν τη λήψη εικόνων σε μεγάλες φέτες από όγκους, σε πολλαπλά μήκη κύματος. Αυτές οι εικόνες στη συνέχεια υποβάλλονται σε τεχνικές ανάλυσης δεδομένων που αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο της έρευνας Sloan.

 

Ανοσοφθορισμός

Το AstroPath χρησιμοποιεί μια τεχνική που ονομάζεται ανοσοφθορισμός για να πάρει εικόνες. Λειτουργεί με τη χρήση αντισωμάτων για να τεθούν ετικέτες φθορισμού σε συγκεκριμένα είδη μορίων πρωτεΐνης. Αυτό επιτρέπει την κατανομή των συγκεκριμένων πρωτεϊνών σε ολόκληρο τον όγκο ώστε να χαρτογραφείται κάθε κύτταρο. Μέχρι στιγμής, το AstroPath μπορεί να το κάνει ταυτόχρονα για 20 έως 30 πρωτεΐνες. Ο μακροπρόθεσμος στόχος της δρος Τομπ είναι να κάνει το ίδιο για εκατοντάδες μεμονωμένους όγκους περισσότερων από 20 διαφορετικών τύπων, επιτρέποντας να γίνουν συγκρίσεις τόσο εντός όσο και μεταξύ τους.

Προς το παρόν, το AstroPath έχει σαρώσει περισσότερα από 226 εκατομμύρια κύτταρα από τρεις τύπους όγκων - καρκίνο του πνεύμονα και δύο καρκίνους του δέρματος, μελάνωμα και καρκίνωμα κυττάρων Merkel. Ο δρ Ζαλέι επισημαίνει ότι η αντιμετώπιση μόνο αυτών των τριών σημαίνει επεξεργασία περισσότερων pixels από ό,τι όλη η έρευνα της Sloan μέχρι σήμερα. Και αυτό είναι μόνο η αρχή. Η δρ Τομπ ελπίζει ότι το AstroPath θα εντοπίσει μόρια που θα τη βοηθήσουν να αναπτύξει εξετάσεις αίματος για μελάνωμα και καρκίνο του πνεύμονα και να βελτιώσει την κατανόησή της για το πώς οι όγκοι ανταποκρίνονται στην ανοσοθεραπεία. Μερικοί καρκίνοι είναι σε θέση να βάλουν φρένο στην αντικαρκινική δραστηριότητα του ανοσοποιητικού συστήματος. Αν απενεργοποιήσουμε αυτή την ικανότητα, τότε το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να επιστρέψει στη μάχη. Ελπίζει να εντοπίσει δείκτες όπως τα επίπεδα μιας ουσίας που ονομάζεται pd-1, η λεγόμενη πρωτεΐνη ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου, η οποία θα είναι σε θέση να προβλέψει εάν ένας ασθενής θα ανταποκριθεί σε μια τέτοια θεραπεία - και, εάν ναι, ακριβώς σε ποιο είδος.

Ο ευρύτερος στόχος του σχεδίου, ωστόσο, είναι να καταστήσει τα αποτελέσματα διαθέσιμα στον κόσμο ως έναν άτλαντα του καρκίνου σε μορφή παρόμοια με των Χαρτών Google. Στη συνέχεια, οποιοσδήποτε ενδιαφερόμενος ογκολόγος μπορεί να ρίξει μια ματιά και να εξαγάγει συμπεράσματα σχετικά με τον δικό του τομέα ενδιαφέροντος και εξειδίκευσης. Εάν μπορεί να επιτευχθεί κάτι τέτοιο, θα επιτρέψει πραγματικά στους ερευνητές του καρκίνου να φτάσουν στα αστέρια.