Το μοντέλο AI θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παροχή πιο αποτελεσματικής φροντίδας σε ασθενείς με καρκίνο του δέρματος

Το μοντέλο AI θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παροχή πιο αποτελεσματικής φροντίδας σε ασθενείς με καρκίνο του δέρματος

Το μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παροχή αποτελεσματικότερης φροντίδας σε ασθενείς με καρκίνο του δέρματος και θα μπορούσε να οδηγήσει σε παρόμοιες ανακαλύψεις στη διάγνωση και τη θεραπεία άλλων τύπων καρκίνου.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι, το HUS Comprehensive Cancer Center, το Πανεπιστήμιο Aalto και το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ ανέπτυξαν ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που προβλέπει ποιοι ασθενείς με καρκίνο του δέρματος θα ωφεληθούν από μια θεραπεία που ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα. Στην πράξη, το μοντέλο AI καθιστά δυνατή τη διάγνωση του καρκίνου του δέρματος με εξέταση αίματος, τον προσδιορισμό της πρόγνωσης και τον καθορισμό στοχευμένων θεραπειών με αυξανόμενη ακρίβεια.

Η μελέτη για τον καρκίνο του δέρματος δημοσιεύτηκε στο έγκριτο περιοδικό Nature Communications.

Το σωστό φάρμακο για τον κατάλληλο ασθενή

Η ενίσχυση της άμυνας του ίδιου του οργανισμού έχει αποδειχθεί μια ιδιαίτερα αποτελεσματική θεραπεία για τον καρκίνο του δέρματος. Το πρόβλημα με τις θεραπείες που ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα είναι οι διαφορές μεταξύ των ομάδων ασθενών: Ενώ ορισμένοι ασθενείς μπορούν να διεκδικήσουν θεραπεία, άλλοι δεν επωφελούνται καθόλου από τη θεραπεία.

Προηγούμενη έρευνα δεν ήταν σε θέση να παράσχει στους γιατρούς εργαλεία που θα μπορούσαν να προβλέψουν ποιος θα ωφεληθεί από μια θεραπεία που ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό σύστημα. Η σωστή στόχευση των θεραπειών είναι εξαιρετικά σημαντική επειδή οι φαρμακευτικές θεραπείες είναι ακριβές και οι σοβαρές παρενέργειες είναι αρκετά συχνές».

Jani Huuhtanen, Διδάκτωρ και υποψήφιος διδάκτορας, Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι και Πανεπιστήμιο Aalto

Ένα σύνθετο μοντέλο AI για μια απλή ερώτηση

Η διεθνής ερευνητική ομάδα υπέθεσε ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος των ασθενών για τους οποίους η θεραπεία ήταν αναποτελεσματική δεν αναγνωρίζουν τον καρκίνο του δέρματος ως εχθρό και επομένως οι ασθενείς δεν επωφελούνται από τη θεραπεία.

Χρησιμοποιώντας το μοντέλο AI, η ομάδα ανέλυσε δείγματα από σχεδόν 500 ασθενείς με καρκίνο του δέρματος και τα συνέκρινε με δείγματα από σχεδόν 1.000 υγιείς ανθρώπους. Για να βοηθήσουν στην ερμηνεία, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα διαφορετικό μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που αναπτύχθηκε από το εργαστήριο Mark M. Davis στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ. Από αυτά τα δείγματα, οι ερευνητές υπολόγισαν απλώς τον αριθμό των κυττάρων του ανοσοποιητικού που αναγνώρισαν τον καρκίνο του δέρματος.

Όπως ήταν αναμενόμενο, περισσότερα ευαίσθητα στον καρκίνο του δέρματος κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος βρέθηκαν σε ασθενείς με μελάνωμα παρά σε υγιείς ασθενείς.

«Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να καταστήσει δυνατό τον εντοπισμό του καρκίνου του δέρματος από δείγμα αίματος στο μέλλον», λέει ο Satu Mustjoki, Καθηγητής Μεταφραστικής Αιματολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι.

Επιπλέον, οι ασθενείς με καρκίνο του δέρματος που είχαν περισσότερα ανοσοκύτταρα που αναγνώρισαν τον καρκίνο του δέρματος είχαν περισσότερες πιθανότητες να ωφεληθούν από θεραπείες που ενεργοποιούσαν το ανοσοποιητικό σύστημα σε σχέση με εκείνους που δεν είχαν τέτοια κύτταρα.

Εστιάζοντας το μοντέλο AI σε άλλους τύπους καρκίνου

Η χρήση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης στην ιατρική έχει αυξηθεί εκθετικά, αλλά η εφαρμογή τους στη φροντίδα ασθενών απαιτεί μακροχρόνια συνεργασία μεταξύ γιατρών και ερευνητών που ειδικεύονται στην τεχνητή νοημοσύνη.

«Σε μελλοντικές μελέτες, στόχος μας είναι να διερευνήσουμε τη χρήση του μοντέλου AI που έχει αναπτυχθεί τώρα και εάν μπορεί επίσης να προβλέψει την ανταπόκριση στη θεραπεία για νέες θεραπείες καρκίνου που βρίσκονται ακόμη σε εξέλιξη», λέει ο Harri Lähdesmäki, αναπληρωτής καθηγητής υπολογιστικής βιολογίας και μηχανικής μάθησης του Πανεπιστημίου Aalto.

«Το μοντέλο AI μας είναι ευέλικτο και προσαρμόσιμο, καθιστώντας δυνατό τον υπολογισμό του αριθμού των κυττάρων του ανοσοποιητικού που ανιχνεύουν καρκίνο σε άλλους τύπους καρκίνου, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του μαστού, του καρκίνου του πνεύμονα και του καρκίνου του αίματος», προσθέτει ο Jani Huuhtanen.

«Όλη η έρευνά μας βασίζεται σε λογισμικό ανοιχτού κώδικα, το οποίο καθιστά το μοντέλο AI μας διαθέσιμο σε άλλους ερευνητές και γιατρούς και επιτρέπει επίσης την περαιτέρω ανάπτυξή του», λέει ο Huuhtanen.

Πηγή:

Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι

.