Os seres humanos tem cerca de 400 genes "sensa­veis ao olfato" que são ativados de várias maneiras para permitir que cheiremos os intervalos de cheiros que produzimos. No entanto, verificou-se que os genes se expressam em outras partes do corpo que não o nariz, com seu papel anteriormente permanecendo um mistanãrio. Agora,  um novo estudo  publicado na Molecular Systems Biology.  descobriu que pacientes cujas células cancera­genas do ca³lon mostram a "expressão" de certos genes sensa­veis ao olfato tem maior probabilidade de apresentar piores resultados, especialmente aqueles com casos mais graves de ca¢ncer.

A  expressão  de um gene ocorre quando a informação armazenada em nosso DNA étraduzida em instruções para produzir protea­nas ou outras molanãculas. A expressão gaªnica pode atuar como uma chave liga / desliga para controlar quando as protea­nas são produzidas e quantas. Portanto, a expressão desses genes sensa­veis ao cheiro significa que as instruções para esses genes específicos estãoem uso. Os na­veis dos genes podem ser reduzidos por técnicas experimentais chamadas "perturbações" para estudar o papel do gene na canãlula.

Ao pesquisar o desenvolvimento do ca¢ncer, uma coisa importante a se observar éa organização das células no tecido corporal. Dr. Heba Sailem , pesquisador Sir Henry Wellcome do  Instituto de Engenharia Biomédica  e principal autor do estudo, juntamente com o  professor Jens Rittscher  e Lucas Pelkmans (Universidade de Zurique), explica: “O câncer éfrequentemente caracterizado pela perda de estrutura tecidual que pode ser causado por certas alterações ou estresses genanãticos. a‰ crucial entender quais genes desempenham um papel nesse processo para poder desenvolver terapias direcionadas ao desenvolvimento do câncer '.

Os pesquisadores usaram várias camadas de Inteligaªncia Artificial, incluindo um algoritmo de visão computacional, para detectar alterações na aparaªncia e organização das células. O algoritmo recebeu informações da microscopia roba³tica, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Zurique, para criar imagens de milhões de células cancera­genas do ca³lon.

Apa³s a perturbação (ou diminuição da expressão) de cada gene em cada canãlula individual do câncer de ca³lon, o estudo descobriu que os genes sensa­veis ao olfato estãofortemente associados a  forma como as células se espalham e se alinham. Reduzir a expressão de genes sensa­veis ao olfato pode inibir a propagação das células, potencialmente restringindo a capacidade das células se moverem. O mesmo comportamento também éobservado na perturbação dos principais genes do ca¢ncer. Por outro lado, ter na­veis mais altos desses genes pode aumentar a motilidade celular.

Sailem diz: "a‰ como ativar um sexto sentido que permite que as células cancera­genas cheguem atéo ambiente ta³xico do tumor, o que pode resultar na disseminação do câncer para outras partes do corpo e piorar as coisas para o paciente".

A inteligaªncia artificial foi crucial para acelerar a velocidade e a eficiência desta pesquisa. O computador étreinado usando uma enciclopanãdia de conhecimento sobre as funções dos genes coletados ao longo de décadas e automatiza o processo de identificação de padraµes celulares nas imagens. Anteriormente, esse tipo de pesquisa teria se baseado no manãtodo mais lento e mais caro de especialistas em seres humanos, identificando exemplos de alterações na aparaªncia das células.

Sailem diz: 'Usando o sistema de IA desenvolvido, agora podemos aprender muito mais com esses experimentos e acelerar a identificação de genes que alteram a estrutura dos tecidos do ca¢ncer'. A tecnologia de edição de genes CRIPSR (Repetições Palindra´micas Curtas e Interpoladas Regularmente em Cluster) agora érotineiramente usada para reduzir onívelde cada gene na canãlula em cerca de 20.000 genes para estudar como a alteração doníveldo gene afeta o comportamento das células cancera­genas.

Paralelamente aos avanços nas tecnologias de edição de genes, como o CRISPR, esta pesquisa pode permitir novos caminhos na identificação das funções dos genes em diferentes tipos de ca¢ncer, o que évital para a terapia do câncer e para entender a evolução do ca¢ncer.

O artigo foi publicado na Molecular Systems Biology.