Model sztucznej inteligencji można wykorzystać do zapewnienia skuteczniejszej opieki pacjentom z rakiem skóry

Model sztucznej inteligencji można wykorzystać do zapewnienia skuteczniejszej opieki pacjentom z rakiem skóry

Model sztucznej inteligencji można wykorzystać do zapewnienia skuteczniejszej opieki pacjentom z rakiem skóry i może doprowadzić do podobnych przełomów w diagnostyce i leczeniu innych rodzajów nowotworów.

Naukowcy z Uniwersytetu Helsińskiego, HUS Comprehensive Cancer Center, Uniwersytetu Aalto i Uniwersytetu Stanforda opracowali model sztucznej inteligencji, który przewiduje, którzy pacjenci z rakiem skóry odniosą korzyści z leczenia aktywującego układ odpornościowy. W praktyce model AI pozwala z coraz większą precyzją zdiagnozować raka skóry na podstawie badania krwi, określić rokowanie i określić terapię celowaną.

Badanie dotyczące raka skóry opublikowano w szanowanym czasopiśmie Nature Communications.

Właściwy lek dla właściwego pacjenta

Wzmocnienie mechanizmów obronnych organizmu okazało się szczególnie skuteczną metodą leczenia raka skóry. Problem z terapiami aktywującymi układ odpornościowy polega na różnicach między grupami pacjentów: niektórzy pacjenci mogą ubiegać się o wyleczenie, inni nie odnoszą żadnych korzyści z leczenia.

Poprzednie badania nie były w stanie zapewnić lekarzom narzędzi pozwalających przewidzieć, kto odniesie korzyść z leczenia aktywującego układ odpornościowy. Właściwe ukierunkowanie terapii jest niezwykle ważne, ponieważ terapie lekowe są drogie, a poważne skutki uboczne są dość częste”.

Jani Huuhtanen, doktor i doktorantka, Uniwersytet Helsiński i Uniwersytet Aalto

Złożony model AI na proste pytanie

Międzynarodowa grupa badawcza postawiła hipotezę, że komórki odpornościowe pacjentów, u których terapia była nieskuteczna, nie rozpoznają raka skóry jako wroga, w związku z czym pacjenci nie odnoszą korzyści z leczenia.

Korzystając z modelu AI, grupa przeanalizowała próbki od prawie 500 pacjentów z rakiem skóry i porównała je z próbkami od prawie 1000 zdrowych osób. Aby pomóc w interpretacji, badacze wykorzystali inny model sztucznej inteligencji opracowany przez laboratorium Marka M. Davisa na Uniwersytecie Stanforda. Na podstawie tych próbek naukowcy po prostu obliczyli liczbę komórek odpornościowych, które rozpoznały raka skóry.

Zgodnie z oczekiwaniami, u pacjentów z czerniakiem wykryto więcej komórek odpornościowych wrażliwych na raka skóry niż u zdrowych pacjentów.

„To odkrycie może w przyszłości umożliwić identyfikację raka skóry na podstawie próbki krwi” – ​​mówi Satu Mustjoki, profesor hematologii translacyjnej na Uniwersytecie Helsińskim.

Ponadto pacjenci z rakiem skóry, którzy mieli więcej komórek odpornościowych rozpoznających raka skóry, częściej odnosili korzyści z terapii aktywujących układ odpornościowy niż ci, którym brakowało takich komórek.

Skoncentrowanie modelu AI na innych typach nowotworów

Zastosowanie modeli AI w medycynie wzrosło wykładniczo, jednak ich zastosowanie w opiece nad pacjentem wymaga długoterminowej współpracy lekarzy i badaczy specjalizujących się w sztucznej inteligencji.

„W przyszłych badaniach naszym celem będzie zbadanie zastosowania opracowanego obecnie modelu sztucznej inteligencji i sprawdzenie, czy może on również przewidywać odpowiedź na leczenie w przypadku nowatorskich terapii przeciwnowotworowych, które są wciąż opracowywane” – mówi Harri Lähdesmäki, profesor nadzwyczajny biologii obliczeniowej i uczenia maszynowego na Uniwersytecie Aalto.

„Nasz model sztucznej inteligencji jest elastyczny i elastyczny, umożliwiając obliczenie liczby komórek odpornościowych wykrywających raka w przypadku innych typów nowotworów, w tym raka piersi, płuc i krwi” – ​​dodaje Jani Huuhtanen.

„Wszystkie nasze badania opierają się na oprogramowaniu open source, dzięki czemu nasz model sztucznej inteligencji jest dostępny dla innych badaczy i lekarzy, a także umożliwia jego dalszy rozwój” – mówi Huuhtanen.

Źródło:

Uniwersytet w Helsinkach

.