TLDR: Systém BIKE poprvé ukázal, že umí navrhovat proteinové klíče pro T-lymfocyty proti unikátním nádorům. Jednou by mohl rapidně zjednodušit imunoterapie. Studie tuna (článek i na biorXivu).

Všichni samože s rádi čas od času spálíme kus pralesa, když v ChatGPT vytvoříme nový memíčko! Ale neměli bychom zapomínat, že strojové učení umí o fous užitečnější věci. Nový systém jménem BIKE z Dánska a USA třeba zvládá navrhnout proteinové klíče pro T-lymfocyty během 4–6 týdnů. Ty pak fungují jako cílení terminátoři nádorových buněk. Zatím ale funguje pouze na buněčných kulturách v laboratoři, klinické testy neproběhly.

Klíčovou fíčurou systému je, že AI provede i virtuální bezpečnostní testy, aby ty klíče neotevíraly i dveře ke zdravým buňkám. Pak by totiž hrozilo, že z imunoterapie vzejde autoimunitní reakce. Když se snažíte ochočit zabijácké buňky, nechcete, aby vám pak napadly třeba játra nebo mozek…

„Určitě to má nějaký sexy název!“

Metoda se jmenuje BIKE (Binder for Immune-mediated Killing Engagers) a připomíná CAR-T terapii, která už nějaký čas existuje… Ale je drahá a komplikovaná. Aktuální počet lidí, kteří se CAR-T terapie celosvětové dočkali, přesáhl jenom 30 000 pacientů. Užívání se jistě teprve rozjíždí, vzhledem k tomu, že ročně celosvětově přibývá 20 milionů nově diagnostikovaných nádorových onemocnění, čísla mají zjevně kam stoupat.

BIKE slibuje být rychlejší, levnější a (doufejme) chytřejší – první výsledky ukazují zabití nádorových buněk během 24 hodin in vitro. Vědátoři z výzkumu slibují, že do pěti let by se mohla (MOHLA!) rozjet 1. klinická fáze testování!

„Jak to funguje?“

Normálně T-buňky přirozeně identifikují jiné buňky rozpoznáním specifických fragmentů proteinů (známých jako peptidy), které si hoví na povrchu buněk molekulami zvanými pMHC. Tak umějí typicky rozeznat mnoho bacilů „zvenku“, tedy ne-vlastních člověku samotnému. Nádorové buňky mají ale nevýhodu, že jde o vlastní buňky pacienta. Jejich identifikace imunitním systémem je tedy složitější – a samotné nádorové buňky mají navíc v rukávu triky, jak imunitu šálit. Může tak i v průběhu léčby vznikat i rezistence nádorů na do té doby fungující metody léčby…

Již pěknou dekádu existuje snaha, jak naučit imunitní buňky cíleně prorážet nádorovou ochranu. Dosavadní úprava T-lymfocytů je ale složitá a drahá, viz čísla nahoře. Vědátoři proto zkoušejíi, jestli AI zvládne rychleji navrhnout proteinové klíče i proti unikátním nádorům, které se vyskytují jen u některých pacientů.

„Jak to AIčku šlo?“

Dobře, proto to tom máme článek! Autoři se zaměřili na vzácný antigen z melanomu a z 95 návrhů jim vyšly dva klíče, které se opravdu chytly! Výsledek je podobný jako u T-buněk vypěstovaných z pacientovy krve. Poprvé tak někdo ukázal, že AI může navrhnout léčbu i na míru pro konkrétního pacienta – a bez nutnosti dlouhého hledání v těle. Zároveň je podstatnou inovací této studie i vyvinutí „virtuální bezpečnostní kontroly“, aby nově identifikované klíče nevedly taky ke vzniku autoimunitní reakce proti zdravým buňkám.

Ultimativní vizí je, že když dondete do špitálu, odeberou vám krev, pošlou buňky do laborky a tady je prošmejdí BIKE-podporovaný systém, který jim dá nové instrukce, na co cílit. O pár (tý)dnů později se z vás stane (snad stále ještě) živý nádorový terminátor!

„Super, a rakovina je vyléčena!“

Klasicky platí: nemá smysl se opíjet rohlíkem. Jasně, vypadá to nadějně – ale zatím jsme pořád jen u laboratorních buněk. Nikdo neví, jestli se tyhle AI navržené klíče budou chovat stejně BEZPEČNĚ a účinně i v reálném lidském těle. Ani u jednoho kandidáta neproběhly testy na zvířatech, natož klinické studie.

Podobný přístup ale zkoušejí i jiné týmy, protože slibuje vykurýrovat hlavní problém s CAR-T terapiemi – jejich složitost. A možná taky vylepší pověst AIček, které teda zatím moc světových problémů nevyléčily, pokud jim (a to nejen v tom metaforickém pálení pralesů) spíše nepřidaly pod kotel…

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je hatemail@vedator.org