Oamenii de știință au făcut o descoperire uimitoare după ce au săpat într-unul dintre cele mai aride locuri de pe Pământ
Publicat acum 9 ore si 10 minute
Chinuit de cancer, Rosie, câinele salvat, mai avea doar câteva luni de trăit, până când încăpățânatul ei stăpân a pus un chatbot să colaboreze cu oameni de știință din domeniul medical în căutarea unui leac. Acum, munca în echipă a dus la realizarea unui medicament experimental care oferă speranță, scrie The Australian.
Abandonată în sălbăticie, Rosie, în vârstă de opt ani, și-a găsit un cămin permanent la antreprenorul tehnologic Paul Conyngham, din Sydney, care a adoptat-o de la un adăpost de animale în 2019, exact la timp pentru carantina impusă de pandemie.
Puiul de câine blănos a fost diagnosticat cu cancer mastocitar mortal în 2024. Conyngham a cheltuit mii de dolari pe chimioterapie și intervenții chirurgicale veterinare, care au încetinit, dar nu au reușit să micșoreze tumorile. Acum, după tratamentul cu un vaccin anticancerigen personalizat pe bază de ARNm în timpul vacanței de Crăciun, tumoarea de mărimea unei mingi de tenis de pe glezna lui Rosie s-a micșorat la jumătate, într-o recuperare care i-a uimit pe cercetătorii aflați în avangarda tratamentelor pentru cancerul uman.
„A fost ceva de genul: «Doamne, a funcționat»”, spune Martin Smith, profesor asociat de biologie computațională și director al Centrului Ramaciotti pentru Genomică de la Universitatea din NSW.
„Ridică întrebarea, dacă putem face asta pentru un câine, de ce nu extindem acest program la toți oamenii cu cancer? Le oferă speranță multor oameni și este ceva ce ne pasă să urmărim până acum”, spune el.
„Primim adesea întrebări ciudate”
Conyngham a folosit un chatbot pentru a se gândi la posibile leacuri pentru cancerul lui Rosie, apoi a valorificat inteligența artificială pentru a procesa gigaocteți de date genetice pentru a crea planul pentru un vaccin ARNm. Colaborând cu unii dintre cei mai căutați oameni de știință din Australia pentru a fabrica vaccinul în laboratoarele Universității din NSW, el a găsit apoi singurul cercetător veterinar cu aprobare etică pentru a administra medicamentul experimental.
ChatGPT a sugerat imunoterapia, îndrumându-l pe Conyngham către Centrul UNSW Ramaciotti pentru Genomică, unde profesorul asociat Smith încă își amintește de solicitarea „ciudată”.
„Primim adesea întrebări ciudate, iar aceasta venea de la o persoană privată care dorea să-și secvențieze câinele. Secvențierea ADN-ului este o modalitate de a profila tumora și de a identifica mutațiile care ar putea cauza boala”, își amintește el.
Renumitul cercetător a fost reticent.
„De obicei, nu susținem secvențierea ADN de tip direct-to-consumer, deoarece, deși generarea de date pentru genomică este relativ ușoară pentru noi, interogarea acestor date este foarte dificilă și provocatoare. Dar Paul a spus: «Nicio problemă, sunt analist de date și voi rezolva asta cu ajutorul ChatGPT»”, a spus el.
Cu 17 ani de experiență în învățarea automată și analiza datelor, Conyngham este un pionier al inteligenței artificiale: inginer electrician și de calcul, co-fondator al Core Intelligence Technologies și director al Asociației Științei Datelor și Inteligenței Artificiale din Australia. După ce UNSW i-a înmânat secvențierea genomică, pentru care a plătit 3.000 de dolari, a început să descifreze datele.
„Am mers la ChatGPT și am venit cu un plan despre cum să fac asta. Primul pas a fost să contactez universitatea pentru a secvenția ADN-ul lui Rosie. Ideea este să iau ADN-ul sănătos din sângele ei, apoi să iau ADN-ul din tumoare și să le secvențiez pe amândouă pentru a vedea exact unde au apărut mutațiile. Este ca și cum ai avea motorul original al mașinii tale și apoi o versiune a motorului cu 300.000 km rulați. Le poți compara și vedea unde există daune”, a explicat bărbatul
După ce UNSW a produs secvențierea ADN-ului, Conyngham „a trecut-o printr-o mulțime de canale (de date) diferite pentru a găsi acele mutații, apoi am folosit alți algoritmi pentru a găsi medicamente pentru tratarea cancerului”.
La Centrul Ramaciotti pentru Genomică, profesorul asociat Smith a fost uluit că acest iubitor de căței, fără nicio pregătire în biologie, reușise să descifreze codul.
„Paul a fost neobosit. M-a sunat și mi-a spus că a analizat datele și a găsit mutații interesante, apoi a folosit AlphaFold (un program de inteligență artificială) pentru a găsi proteinele care au suferit mutații, apoi a identificat potențiale ținte și le-a asociat cu medicamente și se întreba dacă aș putea să-l ajut să găsească pe cineva care să sintetizeze acest compus pe care îl identificase. Am zis: «Uau, e o nebunie!». Am fost motivat de entuziasmul lui”, a spus Smith.
Cerându-le ajutorul oamenilor de știință de la UNSW, Conyngham i-a impresionat cu ingeniozitatea și perseverența sa.
„Ceea ce i-a convins cu adevărat a fost că am continuat și am dat rezultate. E cam ca atunci când ești student și te duci la profesorul tău și, dacă nu ți-ai făcut temele și întrebi: «Cum fac asta?», profesorul îți spune «Pleacă, îmi pierzi timpul». Dar de fiecare dată când veneam la ei, îmi făceam temele”, spune Conyngham.
„Echipa Rosie” a identificat un medicament pentru imunoterapie produs de o companie farmaceutică neidentificată, dar când au solicitat să îl utilizeze, producătorul medicamentului a refuzat să îl furnizeze pentru uz compasional.
Profesorul asociat Smith își amintește că proprietarul lui Rosie era „un pic dezamăgit”.
„Am stat de vorbă și atunci i-am povestit despre vaccinurile ARNm, iar el s-a întors și a spus: «Hei, Martin, poți să-mi spui mai multe despre chestiile cu ARNm, există ceva ce am putea face cu adevărat?»”, a amintit Smith.
Un vaccin personalizat
Echipa de genomică l-a contactat pe Pall Thordarson, directorul prestigiosului Institut ARN al UNSW. Pionier în nanomedicină, profesorul islandez a folosit datele lui Conyngham, condensate într-o formulă de jumătate de pagină, pentru a crea un vaccin ARNm personalizat pentru Rosie.
„Aceasta este prima dată când un vaccin personalizat împotriva cancerului a fost conceput pentru un câine. Acest lucru este încă la granița imunoterapiei împotriva cancerului – și, în cele din urmă, vom folosi acest lucru pentru a ajuta oamenii. Ceea ce ne învață Rosie este că medicina personalizată poate fi foarte eficientă și realizată într-un mod urgent, cu ajutorul tehnologiei ARNm”, a spus profesorul Thordarson.
Utilizat în vaccinurile împotriva Covid-19 în timpul pandemiei, ARNm, prescurtare de la acid ribonucleic mesager, este o moleculă care instruiește o celulă să producă proteine care combat boala. Oncologii testează tehnologia în zeci de studii clinice pe oameni, dar nu face încă parte din medicina tradițională a cancerului. Ceea ce profesorul Thordarson consideră cel mai remarcabil este faptul că un inginer de date fără experiență în biologie a reușit să genereze rețeta ARNm.
„A rulat un algoritm pentru a stabili designul ARNm-ului și ni l-a trimis, iar noi am creat o mică nanoparticulă ”, a spus el.
Întrebări etice
Vaccinul lui Rosie era gata, dar Conyngham avea nevoie de aprobarea comisiei de etică pentru a-l utiliza.
„A trebuit să fac totul ca la carte, pentru că nu poți crea un vaccin în Australia pur și simplu. Birocrația a fost de fapt mai dificilă decât crearea vaccinului și încercam să obțin o aprobare de etică australiană pentru a desfășura un studiu clinic cu Rosie. Mi-a luat trei luni, punând deoparte două ore în fiecare seară doar tastând acest document de 100 de pagini. Dar a existat o a doua intervenție a sorții”, a spus el.
De cealaltă parte a Globului, Mari Maeda, fondatoarea Canine Cancer Alliance din SUA, a dat peste un articol de pe site-ul UNSW despre căutarea lui Conyngham pentru un leac. Dornică să ajute, Maeda a alertat-o pe Rachel Allavena, profesoară de imunoterapie canină la Școala de Științe Veterinare a Universității din Queensland, în orașul rural Gatton.
„Conduc programe de cercetare a cancerului la câini, unde analizăm o mulțime de imunoterapii experimentale, așa că aveam implementate norme de etică care să acopere tipul de vaccin al lui Paul”, a spus Allavena.
„În grupul meu de cercetare avem terapii care trezesc sistemul imunitar al câinilor, astfel încât aceștia să realizeze că este un lucru rău și să lupte împotriva lui. Dar nici nu aș ști cum să încep să proiectez așa ceva. Este un sistem mult mai avansat din punct de vedere tehnologic decât aș dezvolta eu în mod normal. Paul este evident un tip super-inteligent, a fost un adevărat deschizător de drumuri în ceea ce privește direcția în care poate ajunge această tehnologie”, mai subliniază ea.
Injecțiile
Vaccinul personalizat a fost transportat, la rece, la laboratorul din Gatton, iar Conyngham a condus 10 ore cu Rosie pentru prima ei injecție în decembrie, urmată de o doză de rapel luna trecută și o alta care urma săptămâna viitoare.
„Cu siguranță funcționează. Când se întâmplă prima dată, este magic. Cancerul lui Rosie era foarte, foarte avansat, dar o tumoare s-a micșorat destul de mult, probabil s-a înjumătățit. Chiar dacă nu a dispărut complet, ea se simte mult mai confortabil pentru că tumoarea era atât de mare, iar acum cancerul s-a micșorat. Chiar și luciul blănii ei, pare mult mai fericit și mai sănătoas”, a spus Allavena.
„Este prima dată când cineva face această terapie, dar nu va mai dura mult până când vom putea avea terapii personalizate pentru fiecare animal de companie în parte”, mai spune ea.
Răspunsul lui Rosie l-a inspirat pe David Thomas, directorul inaugural al Centrului UNSW pentru Oncologie Moleculară, care lucrează la tratamente similare cu ARNm pentru pacienții umani.
„Lucrul izbitor în această privință este ideea de știință cetățenească, în care un client de pe stradă, cu studii în informatică, își poate folosi abilitățile în procesul științific”, a spus profesorul Thomas.
Recuperarea lui Rosie a fost un succes răsunător, majoritatea tumorilor părând să dispară în câteva săptămâni.
„În decembrie, avea un nivel scăzut de energie, deoarece tumorile reprezentau o povară uriașă pentru ea. La șase săptămâni după tratament, eram în parcul pentru câini, când a văzut un iepure și a sărit gardul ca să-l alunge. Nu-mi fac iluzii că acesta este un leac, dar cred că acest tratament i-a adus lui Rosie mult mai mult timp și o calitate a vieții mai bună”, a spus Conyngham.