Para peneliti telah mengembangkan platform AI inovatif yang dapat merancang protein dalam hitungan minggu untuk membantu sel T secara tepat menargetkan dan menghilangkan sel kanker, sehingga secara signifikan mempercepat jangka waktu pengembangan pengobatan kanker baru.
Para peneliti telah mengembangkan platform inovatif berbasis AI yang dapat mengubah perawatan kanker presisi, secara signifikan mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mengembangkan protein terapeutik baru.
Metode, diterbitkan Dalam jurnal Science, ditunjukkan kemampuan kecerdasan buatan untuk merancang "rudal" molekuler yang mempersenjatai sel T — komponen penting sistem kekebalan tubuh — untuk secara efektif menargetkan dan menghancurkan sel kanker. Kemajuan ini dapat memangkas waktu pengembangan protein pengobatan kanker baru dari beberapa tahun menjadi hanya beberapa minggu.
"Pada dasarnya, kami menciptakan pandangan baru untuk sistem imun," ujar penulis terakhir Timothy P. Jenkins, seorang profesor madya di Universitas Teknik Denmark (DTU), dalam siaran pers. "Metode pengobatan kanker individual saat ini didasarkan pada pencarian reseptor sel-T dalam sistem imun pasien atau donor yang dapat digunakan untuk pengobatan. Proses ini sangat memakan waktu dan menantang. Platform kami merancang kunci molekuler untuk menargetkan sel kanker menggunakan platform AI, dan prosesnya dilakukan dengan kecepatan luar biasa, sehingga molekul utama baru dapat siap dalam 4-6 minggu."
Platform AI perintis ini merupakan gagasan dari upaya kolaboratif antara para peneliti di DTU dan Scripps Research Institute di Amerika Serikat. Tujuan mereka adalah untuk menyederhanakan salah satu tantangan paling mendesak dalam imunoterapi kanker: merancang perawatan tertarget yang secara tepat menyerang sel tumor tanpa merusak jaringan sehat.
Normalnya, sel T mendeteksi sel kanker dengan mengenali fragmen protein spesifik, atau peptida, yang terdapat di permukaan sel oleh molekul yang disebut kompleks histokompatibilitas mayor peptida (pMHC). Namun, produksi protein terapeutik yang memanfaatkan proses alami ini sangat lambat dan kompleks karena variabilitas reseptor sel T setiap pasien.
Dalam studi tersebut, efikasi platform diuji pada target kanker yang dikenal luas, yaitu NY-ESO-1, yang lazim ditemukan pada berbagai jenis kanker. Dengan merancang minibinder yang terikat erat pada molekul pMHC NY-ESO-1, para peneliti menciptakan sel T termodifikasi yang disebut sel 'IMPAC-T', yang berhasil mengarahkan sel T untuk membunuh sel kanker dalam percobaan laboratorium.
"Sangat menarik untuk melihat bagaimana minibinder ini, yang sepenuhnya dibuat dengan komputer, bekerja secara efektif di laboratorium," tambah rekan penulis Kristoffer Haurum Johansen, seorang peneliti pascadoktoral di DTU.
Tim peneliti juga menunjukkan fleksibilitas platform ini dengan merancang pengikat untuk target kanker pada pasien melanoma metastasis. Hal ini menunjukkan potensi metode ini untuk mengembangkan imunoterapi yang dipersonalisasi terhadap berbagai target kanker.
Inovasi penting dalam proses ini adalah pengembangan "pemeriksaan keamanan virtual". Dengan menggunakan AI, para peneliti menyaring minibinder yang dirancang terhadap molekul pMHC pada sel sehat untuk mengeliminasi molekul yang mungkin menyebabkan efek samping yang merugikan. Langkah pencegahan ini bertujuan untuk meningkatkan keamanan dan efektivitas perawatan yang dihasilkan.
"Ketepatan dalam pengobatan kanker sangat penting. Dengan memprediksi dan menyingkirkan reaksi silang sejak tahap perancangan, kami mampu mengurangi risiko yang terkait dengan protein yang dirancang dan meningkatkan kemungkinan merancang terapi yang aman dan efektif," tambah rekan penulis Sine Reker Hadrup, seorang profesor di DTU.
Meskipun teknologi ini masih dalam tahap percobaan, Jenkins memperkirakan teknologi ini akan siap untuk uji klinis awal pada manusia dalam waktu lima tahun. Proses pengobatannya akan melibatkan pengambilan darah dari pasien, modifikasi sel T mereka dengan minibinder yang dirancang oleh AI di laboratorium, lalu memasukkan kembali sel imun yang telah ditingkatkan ke dalam tubuh pasien. Sel T yang dimodifikasi ini akan bertindak seperti peluru kendali presisi, mencari dan membasmi sel kanker di dalam tubuh.
Sumber: Universitas Teknis Denmark