ادغام پروفایلینگ miRNA و یادگیری ماشینی برای بهبود تشخیص سرطان پروستات
MicroRNAها (miRNA ها) یک زیر کلاس از RNA های تنظیمی کوچک هستند که تقریباً توسط همه متازواها و تک یاخته ها بیان می شوند. آنها بیان ژنها را یا با شکافت مستقیم و یا با سرکوب ترجمه mRNA های هدف و از طریق جفت شدن پایه مکمل جزئی انجام می دهند. واحد فعال و کاربردی miRNA یک مجموعه از پروتئین های ارگونات معروف به کمپلکس خاموش کننده ناشی ازmicroRNA (miRISC) است. عملکرد آن ها تنظیم فرآیندهای مختلف رشد و فیزیولوژیک می باشد. اختلال بیان miRNA در سلول های انسانی عوارضی مانند سرطان، اختلالات عملکرد قلب و عروق، آسیب کبدی، اختلال عملکرد ایمنی، سندرم های متابولیک و عفونت های بیماری زا را به همراه دارد. تعداد فزاینده ای از مطالعات نشان داده است که miRNA ها در واقع یکی از اجزای اصلی تعاملات میزبان و عوامل بیماری زا هستند و نقش مهمی در پاسخ های ایمنی میزبان نسبت به میکروارگانیسم ها دارند miRNA در حال ظهور به عنوان ابزاری مهم برای مطالعه ژنتیکی، توسعه درمانی و تشخیص عفونت های بیماری زای انسانی ناشی از ارگانیسم های مختلف بیماریزا مانند ویروس ها، باکتری ها، انگل ها و قارچ های شناخته شده اند.
تشخیص سرطان پروستات (PCa) به دلیل همپوشانی ویژگیهای بالینی با هیپرپلازی خوشخیم پروستات (BPH) و محدودیتهای ابزارهای تشخیصی موجود مانند آزمایشهای PSA که میزان مثبت کاذب بالایی را به همراه دارند، همچنان چالشبرانگیز است. در این مطالعه که در کشور هند انجام شده است ، پتانسیل نشانگرهای زیستی میکرو RNA (miRNA) را که از طریق واکنش زنجیرهای پلیمراز رونویسی معکوس و یادگیری ماشینی (ML) تجزیه و تحلیل میشوند، برای افزایش دقت تشخیصی بررسی شد. miRNAهایی مانند miR-21-5p، miR-141-3p و miR-221-3p از طریق یک مطالعه کوهورت آیندهنگر به عنوان تمایزدهندههای مهم بین PCa و BPH شناسایی شدند. پروفایل miRNA در خون ، نمایش سیستمیک قوی از وضعیت بیماری را ارائه داد. یک مدل یادگیری ماشینی random forest بر روی دادههای بیان طراحی شد و به معیارهای عملکرد قابل توجهی دست یافت: دقت 77.42٪، AUC 0.78 در طول تأیید و دقت 74.07٪ و AUC 0.75 در اعتبارسنجی. استفاده این مدل از نسبتهای بیان miRNA، مانند miR-141-3p/miR-221-3p، حساسیت و ویژگی بالاتری را نسبت به آزمایش سنتی PSA نشان داد. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک، ارتباط miRNAهای انتخاب شده با مسیرهای سرطانی، از جمله ایست بازرسی PD-L1/PD-1 و پیام رسانی گیرنده آندروژن را تأیید کرد و ارتباط بیولوژیکی یافتهها را تأیید نمود. این ادغام جدید پروفایل miRNA و یادگیری ماشینی، پتانسیل بالایی برای تشخیصهای بالینی غیرتهاجمی مبتنی بر miRNA و افزایش دقت تشخیصی دارد. با این حال، مطالعات جمعیتی گستردهتر و استانداردسازی پروتکلها برای اطمینان از مقیاسپذیری و کاربرد بالینی مورد نیاز است. این نتایج یک چارچوب اساسی برای پیشرفت تشخیصهای مبتنی بر miRNA و پیادهسازی بالینی فراهم میکند.
ارسال نظر