Новата AI технология за изследване на кръвта открива повече от 80% от раковите заболявания на черния дроб

Новата AI технология за изследване на кръвта открива повече от 80% от раковите заболявания на черния дроб

Нова технология за изследване на кръвта с изкуствен интелект, разработена и използвана от изследователи от Центъра за ракови заболявания на Johns Hopkins Kimmel за успешно откриване на рак на белите дробове в проучване от 2021 г., вече е открила повече от 80% от раковите заболявания на черния дроб в ново проучване на 724 души.

Кръвният тест, наречен DELFI (ДНК оценка на фрагменти за ранно прихващане), открива фрагментационни промени в ДНК на ракови клетки, освободени в кръвния поток, известни като безклетъчна ДНК (cfDNA). В последното проучване изследователите са използвали технологията DELFI върху проби от кръвна плазма от 724 души в Съединените щати, Европейския съюз (ЕС) и Хонг Конг, за да открият хепатоцелуларен рак (HCC), вид рак на черния дроб.

Изследователите вярват, че това е първият анализ на фрагментация в целия геном, независимо валидиран в две високорискови популации и в различни расови и етнически групи с различни причини, свързани с рак на черния дроб.

Резултатите от тях бяха съобщени на 18 ноемвриОткриване на рак и приСпециална конференция на Американската асоциация за изследване на рака: прецизна превенция, ранно откриване и прихващане на рака.

Според глобален анализ на тежестта на чернодробните заболявания (J. Hepatology, 2019).

„Повишеното ранно откриване на рак на черния дроб може да спаси животи, но наличните в момента скринингови тестове се използват недостатъчно и пропускат много видове рак“, казва тойВиктор Велкулеску, MD, Ph.D., професор по онкология и съдиректор на Програмата за генетика и епигенетика на рака в Центъра за ракови заболявания Johns Hopkins Kimmel, който ръководи проучването заедно с Zachariah Foda, MD, Ph.D., сътрудник по гастроентерология, Akshaya Annapragada, MD/Ph.D. студенти иЕйми Ким, доктор по медицина, асистент по медицина вМедицински факултет на университета Джон Хопкинс.

От 724 изследвани плазмени проби, 501 са събрани в САЩ и ЕС и включват проби от 75 души с HCC за обучение и валидиране на модела за машинно обучение, вид изкуствен интелект, който използва данни и алгоритми за подобряване на точността, обяснява Фода. За валидиране бяха анализирани допълнителни 223 плазмени проби от хора в Хонконг, включително проби от 90 души с HCC, 66 с вирус на хепатит B (HBV), 35 с свързана с HBV цироза на черния дроб и 32 души без основни рискови фактори.

Технологията DELFI използва кръвен тест, за да измери как ДНК е опакована в клетъчното ядро ​​чрез изследване на размера и количеството безклетъчна ДНК, присъстваща в циркулация от различни региони на генома. Здравите клетки опаковат ДНК като добре сортиран куфар, в който различни региони на генома се съхраняват внимателно в различни отделения. За разлика от това, ядрата на раковите клетки са по-скоро като неорганизирани куфари, в които предмети от целия геном се хвърлят на случаен принцип. Когато раковите клетки умират, те хаотично освобождават ДНК фрагменти в кръвта.

Електронна книга Антитела

Компилация от най-добрите интервюта, статии и новини от последната година. Изтеглете безплатно копие

DELFI идентифицира наличието на рак чрез изследване на милиони cfDNA фрагменти за анормални модели, включително размера и количеството на ДНК в различни геномни региони. Подходът DELFI изисква само секвениране с ниско покритие, което прави тази технология рентабилна в скринингова среда, казват изследователите.

В последното проучване изследователите извършиха теста - за който преди това беше показано, че точно класифицира рака на белия дроб - върху cfDNA фрагменти, изолирани от плазмените проби. Те анализираха моделите на фрагментация във всяка проба, за да разработят DELFI резултат.

Стойностите бяха ниски за индивиди без рак с вирусен хепатит или цироза (средните резултати по DELFI бяха съответно 0,078 и 0,080), но бяха средно 5 до 10 пъти по-високи за 75 пациенти с HCC в проби от САЩ/ЕС с високи стойности, наблюдавани във всички стадии на рак, включително ранно заболяване (резултати по DELFI за стадий 0 = 0,46, стадий A = 0,61, етап B = 0,83 и етап C = 0,92). В допълнение, анализът открива фрагментационни промени в съдържанието и опаковането на геномите на рак на черния дроб, включително геномни региони, свързани с чернодробно-специфична активност.

Технологията DELFI открива рак на черния дроб в най-ранните му стадии с обща чувствителност - или способност за точно откриване на рак - от 88% и специфичност от 98%, което означава, че почти никога средно не дава фалшив положителен резултат. В проби, събрани от хора с висок риск от HCC, тестът има чувствителност от 85% и специфичност от 80%.

Понастоящем по-малко от 20% от популацията с висок риск се изследва за рак на черния дроб поради достъпността и неоптималното представяне на тестовете. Този нов кръвен тест може да удвои броя на откритите случаи на рак на черния дроб в сравнение със стандартния наличен кръвен тест и да подобри ранното откриване на рак.

Ейми Ким, доктор по медицина, асистент по медицина в Медицинския факултет на университета Джон ХопкинсСъстарши автор на изследването

Изследователите казват, че следващите стъпки включват валидиране на този подход в по-големи проучвания за клинична употреба.

Според Американското онкологично дружество ракът на черния дроб се диагностицира при повече от 800 000 души по света всяка година и е водеща причина за смъртни случаи, свързани с рака в световен мащаб.

източник:

Медицина на Джон Хопкинс

.