Wyobraź sobie, że możesz się po prostu zaszczepić, by nie dostać raka. Po prostu dostajesz zastrzyk lub kilka zastrzyków, a układ odpornościowy nauczy się rozpoznawać i zabijać raka. Ten pomysł brzmiący jak fantastyka nie jest wcale tak daleki od rzeczywistości. Naukowcy z kanadyjskiego Uniwersytetu w Waterloo wykorzystali uczenie maszynowe do identyfikacji antygenów charakterystycznych dla konkretnego guza, co może pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia nowotworów a być może także pomóc stworzyć skuteczne szczepionki.

CZYTAJ TAKŻE: Polska sztuczna inteligencja wykryje raka piersi

Rak zaczyna się od mutacji w DNA komórki. W dzielących się komórkach powielany jest błąd, czyli mutacja DNA tworząc nowotwór. Według naukowców można zapobiec powielaniu tego błędu i powstrzymać raka. Trzeba tylko nauczyć ludzki układ odpornościowy szybkiego wykrywania zmutowanych komórek, by układ odpornościowy był w stanie je zneutralizować, zanim wyrządzą krzywdę. Zdaniem naukowców można to zrobić za pomocą szczepionki zawierającej zmutowany peptyd – neoantygen, który pojawia się na powierzchni komórek nowotworowych.

Gdybyśmy mogli nauczyć układ odpornościowy rozpoznawać neoantygeny i je zabijać, moglibyśmy mieć skuteczną szczepionkę na raka.

Problem jednak w tym, że guzy nowotworowe mają różne neoantygeny i znalezienie ich jest trudne. Naukowcy porównują to do szukania igły w dużym stogu siana.

CZYTAJ TAKŻE: Polacy uderzą w raka. Korytarz życia na autostradzie

Jednak dzięki sztucznej inteligencji naukowcy są w stanie mocno przyspieszyć te poszukiwania. Powstał algorytm AI – DeepNovo, który jest w stanie określić sekwencję aminokwasów neoantygenów na podstawie jednoliterowego kodu aminokwasowego. Dzięki temu mogą powstać narzędzia do tworzenia spersonalizowanych szczepionek na raka.

Immunoterapia, to zdaniem naukowców przyszłość w leczeniu raka. Już teraz jest czwartą metodą leczenia raka, obok chirurgii, chemioterapii i radioterapii. Każdy pacjent jest inny i każdy rak jest inny, więc leczenie raka nie powinno być takie samo dla wszystkich, powinno być dostosowane do pacjenta. Spersonalizowana terapia jest możliwa dzięki nowoczesnym modelom uczenia maszynowego.

Nad opracowaniem spersonalizowanego leku na raka lub szczepionki antyrakowej pracują także wynalazcy szczepionki przeciwko Covid-19 – założyciele firmy Biontech Özlem Türeci i jej mąż Uğur Şahin. Prowadzili badania z udziałem 13 pacjentów z czerniakiem skóry, którym podali pasujące, wytworzone specjalnie dla nich mRNA. Według tygodnika „Der Spiegel” u wszystkich uczestników badania nastąpiła odpowiedź immunologiczna, a u ośmiorga nie nastąpił nawrót choroby przez okres od 12 do 23 miesięcy. Metoda ta na razie nie może zapobiec rakowi, ale może cofnąć rozwój choroby i zapobiec przerzutom.

CZYTAJ TAKŻE: Wstrzykiwane mikrochipy przełomem w leczeniu

Wyniki tej eksperymentalnej metody leczenia były tak zachęcające, że w lipcu 2017 roku badacze z Moguncji opublikowali je w piśmie „Nature”. Prawie dwa lata później 52-letni chory na raka skóry pacjent w USA otrzymał eksperymentalny preparat Biontechu. W rozmowie z dziennikarzem „Nature” opowiadał on nawet, że „komórki nowotworowe kurczyły się na jego oczach”. Metoda nadal jest eksperymentalna, ale coraz większa liczba uczelni i ośrodków badawczych pracuje nad szczepionkami na raka opartymi na metodzie mRNA. Według tygodnika „Spiegel” trwają już testy kliniczne szczepionek przeciwko rakowi piersi, płuc, prostaty i jelita. Szczepionka nie będzie jednak elementem zapobiegania choroby, tylko częścią terapii. Według najbardziej optymistycznych przewidywań pierwsza taka szczepionka może się pojawić już za trzy lata.

Pierwsza szczepionka przeciwnowotworowa powstała w 2009 roku i była przeznaczona do leczenia czerniaka skóry. Od 2006 roku dostępna jest szczepionka przeciwko wirusowi brodawczaka ludzkiego (HPV) powodującemu raka szyjki macicy. W krajach, gdzie szczepionka jest powszechnie stosowana występowania tego typu nowotworu spadło nawet o 80 procent. W Australii, gdzie powszechne szczepienia dziewcząt i chłopców przeciwko HPV wprowadzone zostały w 2007 roku 10 latach nastąpiła tam aż 90-procentowa redukcja infekcji wirusem HPV typu 6, 11, 16 i 18. Zakażenie HPV to nie tylko rak szyki macicy. Wirus ten może być przyczyną także kilku innych nowotworów między innymi raka odbytu, a także odpowiada za istotny odsetek nowotworów pochwy, sromu i prącia.