Инфицирование вирусом папилломы человека (ВПЧ) чрезвычайно распространено и в подавляющем большинстве случаев проходит само по себе. Однако у некоторых людей вирус сохраняется и может привести к предраковым состояниям или даже раку. Как выявить такие ситуации повышенного риска на ранней стадии? Это главный вопрос исследования, проведенного учеными из Льежского университета и опубликованного в журнале Trends in Molecular Medicine.
На протяжении нескольких десятилетий исследователи пытались выявить биомаркеры, способные точно предсказать развитие инфекции, вызванной онкогенным ВПЧ высокого риска. Несмотря на значительный прогресс, ни один вирусный, иммунный или молекулярный маркер в настоящее время не позволяет достоверно предсказать, какие инфекции пройдут сами собой, а какие перерастут в более тяжелое заболевание.
Эта трудность обусловлена сложностью и динамичностью канцерогенеза (биологического процесса, в ходе которого здоровая клетка превращается в раковую), связанного с ВПЧ. Течение инфекции зависит от множества факторов, в том числе от характеристик вируса, иммунного ответа организма, генетических и эпигенетических факторов, микробиоты, гормонального влияния и окружающей среды. К этим факторам добавляются случайные события, в частности накопление мутаций, связанных с геномной нестабильностью, вызванной вирусом. «Возможно, главная задача состоит не в том, чтобы найти новый биомаркер, а в том, чтобы понять, как взаимодействуют все биологические механизмы, определяющие исход ВПЧ-инфекции», — подчеркивает Майкл Херфс, онколог из GIGA-ULiège.
Ученые считают, что подходы, основанные на одном биомаркере, исчерпали себя. Последние достижения в области высокопроизводительного молекулярного анализа и искусственного интеллекта открывают новые возможности.
Эти технологии позволяют одновременно интегрировать огромные массивы биологических данных для построения комплексных прогностических моделей. Цель состоит в том, чтобы лучше различать возможные сценарии развития инфекции или предракового поражения низкой степени тяжести: спонтанная регрессия, сохранение или прогрессирование до более серьезного поражения или даже инвазивного рака. Интегративные подходы в настоящее время считаются одним из наиболее перспективных направлений для улучшения стратификации рисков.
«Искусственный интеллект и интегративные модели помогут лучше понять разнообразие биологических процессов, наблюдаемых у пациентов, и, в конечном счете, предложить персонализированную оценку рисков», — объясняет Диана Брюйер, исследовательница из Лаборатории экспериментальной патологии.
Несмотря на то, что новые модели дают большие надежды, они еще недостаточно проверены для использования в повседневной клинической практике. В настоящее время лечение по-прежнему основывается на тестировании на ВПЧ, цитологическом и гистопатологическом анализе, а также на мониторинге, который не является в полной мере персонализированным.
Для исследователей будущее — в более глубоком понимании биологии ВПЧ-инфекций, а не в поиске какого-то одного показателя. В конечном счете, более точное прогнозирование индивидуального риска позволит адаптировать наблюдение за пациентами, сократить количество ненужных вмешательств и улучшить лечение инфицированных.
[Фото: kjpargeter / magnific]
