Uusi tekoälyveren testaustekniikka havaitsee yli 80 % maksasyövistä

Uusi tekoälyveren testaustekniikka havaitsee yli 80 % maksasyövistä

Johns Hopkins Kimmel Cancer Centerin tutkijoiden kehittämä ja käyttämä uusi tekoälyveren testaustekniikka keuhkosyövän havaitsemiseksi onnistuneesti vuoden 2021 tutkimuksessa on nyt havainnut yli 80 % maksasyövistä uudessa tutkimuksessa, johon osallistui 724 ihmistä.

Veritesti, jota kutsutaan nimellä DELFI (DNA Evaluation of Fragments for Early Interception), havaitsee fragmentaatiomuutokset verenkiertoon vapautuneiden syöpäsolujen DNA:ssa, eli soluvapaana DNA:na (cfDNA). Uusimmassa tutkimuksessa tutkijat käyttivät DELFI-teknologiaa 724 ihmisen veriplasmanäytteissä Yhdysvalloissa, Euroopan unionissa (EU) ja Hongkongissa havaitakseen hepatosellulaarista syöpää (HCC), eräänlaisen maksasyövän tyyppiä.

Tutkijat uskovat, että tämä on ensimmäinen genomin laajuinen fragmentaatioanalyysi, joka on validoitu itsenäisesti kahdessa korkean riskin populaatiossa ja eri roduissa ja etnisissä ryhmissä, joilla on eri syitä, jotka liittyvät maksasyöpään.

Heidän tuloksensa raportoitiin 18. marraskuutaSyövän löytö ja osoitteessaAmerican Association for Cancer Research Special Conference: Precision Prevention, Early Detection, and Interception of Cancer.

Maailmanlaajuisen maksasairauden taakan analyysin mukaan (J. Hepatology, 2019).

"Maksasyövän lisääntynyt varhainen havaitseminen voisi pelastaa ihmishenkiä, mutta tällä hetkellä saatavilla olevat seulontatestit ovat liian vähän käytettyjä, ja monet syövät puuttuvat", hän sanoo.Victor Velculescu, M.D., Ph.D., onkologian professori ja syövän genetiikan ja epigenetiikan ohjelman toinen johtaja Johns Hopkins Kimmel Cancer Centerissä, joka johti tutkimusta yhdessä lääketieteen tohtori Zachariah Fodan, gastroenterologian tutkijan, Akshaya Annapragadan, MD/P kanssa. opiskelijat jaAmy Kim, MD, lääketieteen apulaisprofessoriJohns Hopkinsin yliopiston lääketieteellinen tiedekunta.

Tutkituista 724 plasmanäytteestä 501 kerättiin Yhdysvalloissa ja EU:ssa, ja niihin sisältyi näytteitä 75 HCC-potilaalta koneoppimismallin kouluttamiseksi ja validoimiseksi. Kyseessä on tekoäly, joka käyttää dataa ja algoritmeja tarkkuuden parantamiseen, Foda selittää. Validointia varten analysoitiin 223 lisäksi hongkongilaisilta ihmisiltä otettua plasmanäytettä, mukaan lukien näytteet 90 ihmisestä, joilla oli HCC, 66 hepatiitti B -virusta (HBV), 35 HBV:hen liittyvää maksakirroosia sairastavalta ja 32 ihmiseltä ilman taustalla olevia riskitekijöitä.

DELFI-teknologia mittaa verikokeella DNA:n pakkaamista solun ytimeen tutkimalla verenkierrossa olevan soluttoman DNA:n kokoa ja määrää genomin eri alueilta. Terveet solut pakkaavat DNA:ta kuin hyvin lajiteltu matkalaukku, jossa genomin eri alueita on huolellisesti säilytetty eri osastoissa. Sitä vastoin syöpäsolujen ytimet ovat enemmän kuin epäjärjestyneitä matkalaukkuja, joihin heitetään satunnaisesti esineitä koko genomista. Kun syöpäsolut kuolevat, ne vapauttavat kaoottisesti DNA-fragmentteja verenkiertoon.

E-kirjan vasta-aineet

Kokoelma viime vuoden huippuhaastatteluista, artikkeleista ja uutisista. Lataa ilmainen kopio

DELFI tunnistaa syövän esiintymisen tutkimalla miljoonia cfDNA-fragmentteja epänormaalien mallien varalta, mukaan lukien DNA:n koko ja määrä eri genomialueilla. DELFI-lähestymistapa vaatii vain matalan peiton sekvensointia, mikä tekee tästä tekniikasta kustannustehokkaan seulontaympäristössä, tutkijat sanovat.

Uusimmassa tutkimuksessa tutkijat suorittivat testin - jonka aiemmin osoitettiin luokittavan tarkasti keuhkosyövän - plasmanäytteistä eristetyillä cfDNA-fragmenteilla. He analysoivat kunkin näytteen pirstoutumiskuvioita saadakseen DELFI-pistemäärän.

Arvot olivat alhaisia syöpävapailla henkilöillä, joilla oli virushepatiitti tai kirroosi (keskimääräiset DELFI-pisteet olivat 0,078 ja 0,080), mutta ne olivat keskimäärin 5-10 kertaa korkeammat 75 HCC-potilaalla USA/EU-näytteissä, ja korkeat arvot havaittiin kaikissa syöpävaiheissa, mukaan lukien varhainen sairaus (sairausaste S.1, 40 = 6,0 = A.1 pisteet, 6 = 6). Vaihe B = 0,83 ja vaihe C = 0,92). Lisäksi määritys havaitsi fragmentaatiomuutoksia maksasyövän genomien sisällössä ja pakkauksessa, mukaan lukien maksaspesifiseen aktiivisuuteen liittyvät genomialueet.

DELFI-teknologia havaitsi maksasyövän varhaisemmissa vaiheissaan kokonaisherkkyydellä - tai kyvyllä havaita syöpä tarkasti - 88 % ja spesifisyydellä 98 %, mikä tarkoittaa, että se ei keskimäärin antanut väärää positiivista tulosta. Suuren HCC-riskin omaavilta ihmisiltä kerätyissä näytteissä testin herkkyys oli 85 % ja spesifisyys 80 %.

Tällä hetkellä alle 20 % korkean riskin väestöstä seulotaan maksasyövän varalta saavutettavuuden ja alioptimaalisen testaustuloksen vuoksi. Tämä uusi verikoe voi kaksinkertaistaa havaittujen maksasyöpätapausten määrän verrattuna tavalliseen saatavilla olevaan verikokeeseen ja parantaa syövän varhaista havaitsemista.

Amy Kim, MD, lääketieteen apulaisprofessori Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteellisessä korkeakoulussaTutkimuksen toinen vanhempi kirjoittaja

Tutkijat sanovat, että seuraaviin vaiheisiin kuuluu tämän lähestymistavan validointi suuremmissa kliiniseen käyttöön tarkoitetuissa tutkimuksissa.

American Cancer Societyn mukaan maksasyöpä diagnosoidaan vuosittain yli 800 000 ihmisellä maailmanlaajuisesti, ja se on johtava syöpään liittyvien kuolemien syy maailmanlaajuisesti.

Lähde:

Johns Hopkinsin lääketiede

.