Penelitian baru dapat menghasilkan pengobatan baru yang tepat sasaran untuk artritis reumatoid (RA), penyakit autoimun yang menyebabkan peradangan dan kerusakan sendi.
dapat menghasilkan pengobatan baru yang ditargetkan untuk rheumatoid arthritis (RA), penyakit autoimun yang menyebabkan peradangan dan kerusakan sendi.
Diterbitkan hari ini di jurnal Nature, temuan mereka mencerminkan karya puluhan peneliti yang bekerja bersama sebagai anggota Accelerating Medicines Partnership: Rheumatoid Arthritis and Systemic Lupus Erythematosus (AMP: RA/SLE) Network, termasuk Michael Holers, MD, profesor kedokteran dan kepala peneliti di Fakultas Kedokteran CU.
Jaringan AMP: RA/SLE mengumpulkan jaringan yang meradang dari 70 pasien RA dari seluruh negeri dan Inggris Raya. Jonsson mengawasi tim ilmuwan yang memproses sampel ini untuk analisis, dan Zhang memimpin analisis komputasi data. Upaya ini menghasilkan peta sel yang mencakup lebih dari 300.000 sel dari jaringan sinovial. Analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa ada enam subkelompok RA yang berbeda berdasarkan susunan selulernya.
“Kami berharap data ini akan membantu kami menemukan target pengobatan baru,” kata Jonsson, asisten profesor reumatologi. “Kami ingin mempublikasikannya agar para peneliti di seluruh negeri dan di seluruh dunia dapat terus berupaya menemukan ide pengobatan baru untuk artritis reumatoid di masa mendatang.”
Tidak ada lagi tebak-tebakan dan periksa
Jonsson, yang merupakan seorang dokter spesialis penyakit reumatik sekaligus peneliti, mengetahui bahwa pasien RA merespons pengobatan yang berbeda secara berbeda. Hingga saat ini, katanya, dokter spesialis penyakit reumatik menggunakan metode “tebak dan periksa” untuk menemukan pengobatan yang tepat bagi pasien secara individual.
Dengan data baru dan metode klasifikasi komputasional canggih yang dikembangkan oleh Zhang dan tim analisis komputasional, para peneliti mampu mengklasifikasikan jenis RA secara kuantitatif ke dalam apa yang mereka sebut “fenotipe kelimpahan jenis sel,” atau CTAP. Metode yang dikembangkan, bersama dengan atlas sel baru, dapat mulai mengidentifikasi pasien mana yang akan merespons pengobatan mana.
“Bahkan ketika Anda mengklasifikasikan peradangan artritis reumatoid menggunakan penanda sederhana ini — penanda sel T, sel B, makrofag dan sel myeloid lainnya, fibroblas, sel endotel — apa yang kami temukan adalah bahwa masing-masing kategori tersebut dikaitkan dengan jenis sel patogen yang sangat spesifik yang telah kami temukan,” kata Jonsson. “Penelitian artritis reumatoid sebelumnya menemukan bahwa populasi sel T yang disebut sel T pembantu perifer relevan dalam artritis reumatoid, seperti halnya sel B yang disebut sel B penghasil antibodi, dan jenis sel spesifik lainnya. Apa yang kami temukan adalah bahwa mereka biasanya tidak ditemukan secara bersamaan.
“Misalnya, sel pembantu perifer ditemukan bersama sel B hanya dalam satu kategori RA, dan populasi makrofag patogenik cenderung ada dalam kategori yang berbeda. Karena itu, kita dapat mulai mengajukan pertanyaan tentang bagaimana mitra spesifik ini bekerja sama.”
Penelitian interdisipliner dan upaya lintas lembaga adalah kuncinya
“Saya melihat ini sebagai penelitian interdisipliner dan berbasis data besar. Banyak temuan baru dihasilkan melalui metode komputasional baru dan pendekatan imunologi sistem,” kata Zhang, asisten profesor reumatologi dan anggota fakultas di Departemen Informatika Biomedis. “Kami menggunakan teknologi multimoda sel tunggal yang canggih untuk mengembangkan skema klasifikasi yang dapat direproduksi ini. Ini adalah langkah besar menuju pengobatan presisi untuk penyakit reumatologi. Dengan metode AI komputasional yang tangguh, kami dapat memahami pengintegrasian omik sel tunggal yang besar, pencitraan, dan data klinis untuk membuat stratifikasi heterogenitas pasien secara umum.”
Penelitian CTAP merupakan bagian dari upaya konsorsium multisenter yang dimulai pada tahun 2018. Penelitian ini didanai oleh Accelerating Medicines Partnership Rheumatoid Arthritis and Systemic Lupus Erythematosus Network, sebuah inisiatif yang dikoordinasikan oleh National Institutes of Health dan Foundation for the National Institutes of Health. Proyek ini mengandalkan jaringan tim peneliti nasional yang bekerja sama untuk memperdalam pemahaman tentang penyakit autoimun melalui fokus pada RA dan lupus eritematosus sistemik.
“Penelitian tentang subkelompok peradangan juga dapat digunakan untuk mempelajari penyakit autoimun lain atau respons imun terhadap kanker atau infeksi. Dari sana, penelitian ini dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan pemahaman tentang berbagai jenis penyakit,” kata Jonsson.
“Membangun metode AI komputasional berbasis penyakit akan menjadi langkah selanjutnya untuk menghasilkan hipotesis yang dapat diuji pada berbagai penyakit yang dimediasi imun,” tambah Zhang.
Lahan yang subur untuk penelitian
Bagi Jonsson dan Zhang, publikasi Nature merupakan puncak dari kerja keras selama bertahun-tahun yang dimulai saat keduanya bekerja di Brigham and Women’s Hospital, rumah sakit pendidikan Universitas Harvard. Mereka membawa proyek tersebut saat mereka datang ke Fakultas Kedokteran Universitas Harvard, dan mereka berharap dapat membangun kolaborasi baru dengan anggota fakultas di seluruh Kampus Medis Universitas Harvard Anschutz.
“Salah satu hal yang membuat kami datang ke sini untuk memulai kelompok penelitian kami adalah penelitian translasi manusia di Fakultas Kedokteran Universitas Colorado begitu kuat,” kata Jonsson.
Demikian pula, “Saya merasa ini akan menjadi lahan yang paling subur bagi kami untuk melanjutkan pola produktif komputasional-eksperimental kami untuk pengobatan translasional,” kata Zhang.
