Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengembangkan metode yang disempurnakan dengan AI untuk menganalisis struktur molekul gula (glikans) dalam sel, dan mengidentifikasi perubahan spesifik kanker. Terobosan ini dapat mengarah pada tes air liur atau darah sederhana untuk deteksi dini kanker dan identifikasi jenis kanker.
Di masa depan, sedikit air liur mungkin cukup untuk mendeteksi kanker yang baru mulai. Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengembangkan cara efektif untuk menafsirkan perubahan molekul gula yang terjadi pada sel kanker.
Glycans adalah sejenis struktur molekul gula yang terkait dengan protein dalam sel kita. Struktur glikan menentukan fungsi protein. Telah diketahui sejak lama bahwa perubahan struktur glikan dapat mengindikasikan peradangan atau penyakit pada tubuh. Kini, para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengembangkan cara untuk membedakan berbagai jenis perubahan struktural, yang dapat memberikan jawaban tepat mengenai apa yang akan berubah pada penyakit tertentu.
Dengan menganalisis perubahan struktur glikan di dalam sel, peneliti dapat mendeteksi berbagai jenis kanker. Kredit: Malin Arnesson
“Kami telah menganalisis data dari sekitar 220 pasien dengan 11 diagnosis kanker yang berbeda dan telah mengidentifikasi perbedaan dalam substruktur glikan tergantung pada jenis kankernya. Dengan membiarkan metode baru kami yang dikembangkan, ditingkatkan oleh AI, bekerja melalui sejumlah besar data, kami dapat menemukan hubungan ini,” kata Daniel Bojar, dosen senior di bidang bioinformatika di Universitas Gothenburg dan penulis utama studi yang diterbitkan di Laporan Sel Metode.
Daniel Bojar, peneliti di Universitas Gothenburg. Kredit: Johan Wingborg
Metode yang disempurnakan dengan AI menemukan polanya
Ada juga kelompok penelitian lain yang mempelajari substruktur glikan untuk mencari apa yang disebut biomarker yang menjelaskan apa yang salah. Hal ini sering kali melibatkan uji statistik menggunakan spektroskopi massa untuk mengetahui apakah kadar gula individu secara signifikan lebih tinggi atau lebih rendah pada kanker. Tes-tes ini memiliki sensitivitas yang terlalu rendah dan tidak dapat diandalkan karena gula-gula yang berbeda mempunyai hubungan struktural dan oleh karena itu tidak independen satu sama lain.
Tim peneliti Daniel Bojar menggunakan metode baru yang mencakup AI, yang memperhitungkan masalah-masalah ini dan dapat menemukan pola dalam kumpulan data ketika data lain gagal.
“Kami dapat mengandalkan hasil kami; mereka signifikan secara statistik. Jika kita mengetahui apa yang kita cari, akan lebih mudah menemukan hasil yang benar. Sekarang kami akan menggunakan biomarker ini dan mengembangkan metode pengujian,” kata Daniel Bojar.
Spektrometer massa baru
Pada musim gugur, kelompok penelitiannya menerima SEK 4 juta dari Lundberg Foundation untuk membeli spektrometer massa yang canggih. Instrumen ini akan berfungsi sebagai platform AI untuk mendukung peneliti dalam studi glikan, misalnya pada sampel kanker paru-paru. Tujuannya adalah untuk mendeteksi kanker lebih dini untuk meningkatkan peluang kesembuhan.
“Kami ingin mengembangkan metode analisis yang andal dan cepat untuk mendeteksi kanker, dan juga jenis kankernya, melalui sampel darah atau air liur. Saya pikir kita mungkin bisa melakukan uji klinis pada sampel manusia dalam 4-5 tahun,” kata Daniel Bojar.
Referensi: “Menguraikan glikomik dengan serangkaian metode untuk analisis ekspresi diferensial” oleh Jon Lundstrøm, James Urban, dan Daniel Bojar, 21 November 2023, Metode Laporan Sel.
DOI: 10.1016/j.crmeth.2023.100652
