بیوانفورماتیک سرطان و کلان داده

بیوانفورماتیک، کلان داده و سرطان

حجم داده‌های بیولوژیکی در طول تحقیقات زیست‌پزشکی، به لطف فناوری‌های نوین و پیشرفته، به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. این داده‌ها بینش‌هایی ارزشمند درباره زیست‌شناسی بیماری‌ها ارائه می‌دهند و امیدواری‌ها برای تسریع پیشرفت در پزشکی دقیق را افزایش داده‌اند. پزشکی دقیق به معنای تنظیم پیشگیری، تشخیص، و درمان بیماری‌ها بر اساس ویژگی‌های مولکولی منحصر‌به‌فرد بیماران است.

ضرورت همکاری در تحقیقات سرطان

در سرطان‌های نادر، مانند سرطان‌های کودکان، بازگشت سرمایه از جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری داده‌های تحقیقاتی بسیار چشمگیر است. با این حال، استخراج داده‌های کلان برای پاسخ به سوالات پیچیده زیستی که پزشکی دقیق را وارد جریان مراقبت‌های بالینی می‌کند، همچنان یک چالش بزرگ است. این چالش در انکولوژی برجسته‌تر است؛ چرا که بسیاری از این داده‌ها از مطالعات بیماران مبتلا به سرطان به‌دست می‌آیند.

چالش‌ها و فرصت‌ها در داده‌های کلان سرطان

داده‌های سرطان غالباً پراکنده و بخش‌بخش هستند و این پراکندگی، پیشبرد تحقیقات را دشوار می‌سازد. محققان برای دستیابی به پیشرفت‌های سریع‌تر، نیازمند دسترسی به داده‌های منسجم و زیرساخت‌های مناسب برای ذخیره‌سازی، تحلیل، و تجسم داده‌ها هستند. بیوانفورماتیک با بهره‌گیری از محاسبات پیشرفته، ریاضیات، و فناوری‌های نوین به مدیریت و تحلیل داده‌های بیولوژیکی کمک می‌کند.

بیوانفورماتیک سرطان

امروزه ابزارها و پلتفرم‌های متعددی برای تحلیل داده‌های بیولوژیکی، از جمله داده‌های توالی‌یابی ژنوم، تصویربرداری پیشرفته، و پروتئومیکس وجود دارند. اما ادغام داده‌ها از منابع مختلف و تحلیل آن‌ها همچنان چالش‌برانگیز است. محققان اغلب به داده‌های خام دسترسی ندارند یا ابزار و زیرساخت مناسب برای تحلیل آن‌ها را در اختیار ندارند.

همانطور که در پست “بیوانفورماتیک و سلامت جهانی: چالش‌ها و فرصت‌ها” بیان شد، در سال‌های اخیر، مخازن مجازی یا «ابر داده‌ها» به‌عنوان راهکاری برای بهبود دسترسی به داده‌های تحقیقاتی معرفی شده‌اند. اگرچه این تلاش‌ها هنوز در مراحل اولیه هستند، اما به‌تدریج در حال تبدیل‌شدن به ابزارهای کلیدی در تحقیقات سرطان هستند.

نقش سازمان‌های بیوانفورماتیکی در درمان سرطان

موسسات بیوانفورماتیکی با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته مانند ژنومیکس، پروتئومیکس، و متابولومیک، نقش مهمی در درک مولکولی سرطان ایفا کرده‌اند. برنامه‌های کلیدی این موسسات معمولا شامل موارد زیر است:

NCIP (برنامه ملی انفورماتیک سرطان): بهبود اشتراک‌گذاری و تحلیل داده‌ها و ایجاد ابزارهای بیوانفورماتیک.
TCGA (اطلس ژنوم سرطان): انجام تحلیل‌های مولکولی جامع روی بیش از ۱۱۰۰۰ بیمار و ارائه داده‌ها برای بیش از ۱۰۰۰ مطالعه علمی.
TARGET (تحقیقات کاربردی سرطان): شناسایی تغییرات ژنتیکی در سرطان‌های کودکان.
CPTAC (کنسرسیوم تجزیه و تحلیل تومور پروتئومی): ارائه داده‌های پروتئومیکس برای درک مولکولی سرطان.
و …

دموکراتیک کردن داده‌های کلان

یکی از موسسات فعال در همین زمینه، انستیتوی ملی سلامت آمریکا است. NCI تلاش می‌کند با ایجاد زیرساخت‌هایی مانند CRDC (مرکز داده‌های تحقیقات سرطان) دسترسی به داده‌ها و ابزارهای تحلیل را برای محققان تسهیل کند. GDC (مرکز داده‌های ژنومیک NCI) نیز با ارائه داده‌های هماهنگ از پروژه‌های مختلف، به محققان در تحلیل داده‌های ژنومی کمک می‌کند.

جمع‌بندی

داده‌های حاصل از این ابتکارات به محققان درک عمیق‌تری از بیولوژی سرطان ارائه داده و اهداف جدیدی برای درمان ایجاد کرده‌اند. با وجود این دستاوردها، هنوز تلاش‌های بیشتری برای ادغام و دسترسی بهتر به داده‌ها مورد نیاز است. دموکراتیک کردن داده‌های کلان می‌تواند تحقیقات سرطان را به سطح جدیدی ارتقا دهد.