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Una svolta nella ricerca sul cancro: in che modo il metodo DeMix cambia la nostra comprensione della purezza del tumore?
Con il rapido sviluppo della ricerca sul cancro, gli scienziati sono costantemente alla ricerca di nuovi strumenti e metodi per acquisire una comprensione più profonda delle caratteristiche biologiche dei tumori. La nascita del metodo DeMix è un'importante manifestazione di questo impegno. Questo approccio statistico può decomporre i trascrittomi tumorali misti e prevedere con precisione la proporzione dei campioni di cellule tumorali e stromali, approfondendo così la nostra comprensione della purezza del tumore.
"L'elevata eterogeneità dei campioni tumorali non solo complica l'analisi dei dati genomici del cancro, ma può anche portare a errori."
Secondo la ricerca di Ahn et al., il metodo DeMix considera principalmente quattro possibili situazioni, che si tratti di campioni tumorali e normali abbinati o di campioni non abbinati, e può prevedere in modo efficace la proporzione di cellule tumorali nei campioni misti. Questo lavoro è di grande interesse perché all’interno dei campioni tumorali sono spesso presenti più popolazioni clonali di cellule tumorali insieme al tessuto normale adiacente, allo stroma e alle cellule immunitarie infiltranti.
Per eliminare efficacemente questa eterogeneità, i ricercatori sul cancro hanno finalmente trovato il nuovo strumento DeMix. Questo metodo utilizza innanzitutto un modello misto lineare per calcolare la proporzione relativa di cellule tumorali e cellule normali nel campione totale. Da un punto di vista pratico, l’elevata eterogeneità dei campioni tumorali sottolinea l’importanza di stimare la purezza del tumore quando si esegue l’analisi dei dati. La purezza si riferisce alla percentuale di cellule tumorali in un campione tumorale e l'accuratezza di questo parametro è fondamentale per i successivi risultati dell'analisi.
"Il metodo DeMix mostra che quando si analizzano dati di microarray, è più importante utilizzare i dati grezzi come input per fare previsioni rispetto ai dati elaborati."
DeMix opera partendo dal presupposto che il campione misto è costituito solo da due tipi di cellule, cellule tumorali e cellule normali. Per le cellule normali, i ricercatori utilizzano dati esterni per stimare con precisione i profili di espressione dei geni di riferimento. Ciò significa che anche se l'espressione genetica specifica delle cellule tumorali non viene osservata nel campione tumorale, può essere effettivamente dedotta dai dati delle cellule normali.
In termini di applicazioni specifiche, il metodo DeMix deve soddisfare determinate condizioni, soprattutto durante l'elaborazione di dati genomici ad alto rendimento. Il processo inizia con la previsione delle proporzioni del tumore attraverso il principio della stima della massima verosimiglianza, seguita dall’inferenza dettagliata dei singoli geni. La modalità operativa a due fasi di DeMix offre nuove possibilità all'analisi storica della purezza del tumore.
"La proposta di questo nuovo metodo migliorerà il modello di dati per l'analisi della composizione cellulare nei tumori e getterà le basi per la pratica clinica e il trattamento personalizzato."
Vale la pena notare che l'applicabilità universale del metodo DeMix trae vantaggio dalle sue capacità flessibili di elaborazione dei dati. Non solo considera la situazione di diversi geni di riferimento, ma può anche adattarsi a diversi disegni di campioni. Sebbene l'algoritmo richieda almeno un gene di riferimento, si consiglia di utilizzare da cinque a dieci geni per ridurre l'impatto dei valori anomali, consentendo inoltre ai ricercatori di ottenere risultati di inferenza più accurati.
Distinguendo accuratamente le cellule tumorali dalle cellule normali, DeMix non solo migliora l'accuratezza della stima della purezza del tumore, ma crea anche una nuova direzione per la futura ricerca sulla genomica tumorale. Mostra un grande potenziale, sia nel prevedere la risposta del tumore al trattamento che nel monitorare la progressione del cancro.
"Lo sviluppo di DeMix ci fa comprendere ancora una volta quanto sia importante l'analisi dei dati astratti nella ricerca sul cancro."
In futuro, con l'aiuto del metodo DeMix, gli scienziati potrebbero essere in grado di analizzare più approfonditamente l'eterogeneità dei tumori e fornire opzioni terapeutiche più personalizzate. Ciò significa che ci sarà un cambiamento fondamentale nel modo in cui comprendiamo e trattiamo il cancro?
