AI-assisterede flydende biopsier lover tidlig kræftopdagelse

AI-assisterede flydende biopsier lover tidlig kræftopdagelse

Udsigten til at diagnosticere kræft ved hjælp af smertefrie metoder - såsom en simpel AI-drevet blod- eller urintest, der opdager bittesmå partikler kaldet exosomer - bliver stadig mere realistisk. Forskere mener, at denne tilgang en dag kunne muliggøre hurtig og ligetil identifikation af cancerbiomarkører.

Denne banebrydende indsigt følger en omfattende narrativ gennemgang af litteraturen og giver et omfattende og fortolkende resumé og analyse af publiceret forskning om dette emne.

Resultaterne af gennemgangen, ledet af Mohammad Harb Semreen, professor i farmaceutisk kemi ved University of Sharjah, blev offentliggjort i det internationale tidsskriftClinica Chimica Acta. Den evaluerede resultater fra over 100 undersøgelser og opsummerede fire nøglekontekster, der gav fortolkning, analyse og ekspertindsigt.

Anmeldelsen, som opsummerede forskning offentliggjort mellem 2018 og 2025, fokuserer på exosomer - små sække frigivet af næsten hver eneste celle i kroppen, der fungerer som kurerer, der bærer molekylære beskeder fra en celle til en anden. Ved kræft ændrer disse mikroskopiske budbringere sig dramatisk: De bliver fyldt med proteiner, genetisk materiale, lipider og metabolitter, der afspejler, hvad der sker i tumoren.

"Ved at dechifrere den molekylære 'last' af disse exosomer gennem en multi-omics tilgang - der kombinerer proteomics, transcriptomics, metabolomics og lipidomics - kan vi skabe et detaljeret kort over, hvordan kræftformer kommunikerer, vokser og undgår behandling," forklarede prof. Semreen. "Dette giver forskere en ny mulighed for at opdage præcise, pålidelige biomarkører, der kan opdage kræft tidligere, forudsige, hvor aggressiv den kan blive, og overvåge, hvordan patienter reagerer på terapi."

Exosomer er små partikler frigivet af menneskelige celler, der cirkulerer frit i kropsvæsker. Fordi de bærer kræftcellers molekylære signaturer, kunne en rutinemæssig blod- eller urintest en dag give en tidlig, ikke-invasiv metode til at opdage kræft.

Nuværende fremskridt inden for kunstig intelligens (AI) accelererer dette fremskridt ved at scanne enorme mængder af molekylære datasæt for at afsløre mønstre, der er usynlige for det menneskelige øje, hvilket bidrager til hurtigere og mere præcis identifikation af pålidelige cancerbiomarkører.

Prof. Semreen beskriver denne tilgang som "kraftig", fordi "exosomer kan opnås fra simple kropsvæsker såsom blod eller urin, hvilket betyder, at kræft en dag kan opdages gennem en ikke-invasiv væskebiopsi i stedet for smertefulde vævsprøver."

Forfatterne understreger, at exosomer langt fra at være passive tilskuere, påvirker tumorspredning, immununddragelse og lægemiddelresistens, hvilket gør dem til både budbringere og manipulatorer i kræftprocessen.

Artiklen fremhæver, hvordan kombination af multi-omics-data med kunstig intelligens kan optrevle den enorme kompleksitet af disse vesikler for at identificere klinisk meningsfulde signaler. Denne integration bringer forskere tættere på personlig og forudsigelig kræftdiagnostik – hvor en rutinemæssig blodprøve kan afsløre de tidligste tegn på sygdom og vejlede behandlingsbeslutninger med hidtil uset præcision.

Da kræft fortsat er en førende dødsårsag på verdensplan, fremhæver undersøgelsen potentialet ved AI-drevne blod- eller urintests til hurtigt og nemt at opdage sygdommen - før symptomer opstår og kræftceller spredes - hvilket muliggør tidlig intervention og forbedrer behandlingsresultater.

Ifølge International Agency for Research on Cancer (IARC) var der omkring 20 millioner nye kræfttilfælde og næsten 10 millioner dødsfald i 2022. Omkring 53,5 millioner mennesker levede inden for fem år efter en kræftdiagnose. Statistisk set vil omkring hver femte mennesker udvikle kræft i deres liv, mens omkring hver ni mand og hver 12 kvinde vil dø af sygdommen.

Exosomer overfører hvisken fra kræftceller – vi lærer at lytte. Ved at afkode exosomer kan vi opdage kræft tidligere og behandle den mere intelligent.

Vores mål er at gøre en simpel blodprøve til et effektivt diagnostisk værktøj. Disse nanomessengers giver os et realtidsbillede af, hvad der sker inde i tumorer. Det, der engang krævede operation, kan snart gøres med en dråbe blod."

Fatima Maher Al-Daffaie, hovedforfatter af undersøgelsen, ph.d.-kandidat i Drug Design and Research, University of Sharjah College of Pharmacy

Da han blev spurgt om de praktiske konsekvenser af forskningen, sagde professor Semreen, at resultaterne kunne ændre den måde, kræft opdages og behandles på i fremtiden. "Den mest umiddelbare anvendelse er udviklingen af ​​flydende biopsier - simple blod- eller urinprøver, der analyserer exosomer for at opdage kræft i tidlige stadier, overvåge respons på behandling og endda forudsige tilbagefald, før symptomer opstår."

Han tilføjede: "Fordi exosomer bærer de samme molekylære fingeraftryk som deres forældretumorceller, giver de et real-time, ikke-invasivt øjebliksbillede af, hvad der sker inde i kroppen. Dette kan give læger mulighed for at flytte fra traditionelle vævsbiopsier til sikrere, hurtigere og mere gentagelige tests, der sporer sygdomme over tid."

En anden lovende tilgang ligger i brugen af ​​exosomer som naturlige lægemiddelleveringsmedier. "Disse nanoskala vesikler kan konstrueres til at levere kræftlægemidler, RNA-molekyler eller endda genredigeringsværktøjer direkte til tumorceller. Deres naturlige kompatibilitet med den menneskelige krop betyder, at de kan levere behandlinger præcis, hvor de er nødvendige, hvilket reducerer bivirkninger og øger effektiviteten."

Ahmad Abuhelwa, lektor i klinisk farmakologi og farmakometri ved University of Sharjah og medforfatter, bemærkede:
"Exosomer giver et levende øjebliksbillede af kræftadfærd. Ved at analysere deres molekylære signaturer kan vi tilpasse behandlingen og overvåge, hvordan hver patients tumor udvikler sig over tid."

Han fortsatte: "Det, der gør denne forskning så spændende, er dens potentiale til at revolutionere diagnostik. Ved at integrere multi-omics-data og kunstig intelligens kan vi fortolke den enorme kompleksitet af cancerbiologi på en måde, der er klinisk anvendelig. Dette er et skridt i retning af at gøre præcisionsonkologi til ikke bare et koncept, men til en realitet i rutinemæssig medicinsk behandling."

På spørgsmålet om, hvorvidt forskningen havde tiltrukket sig interesse fra industrien eller sundhedsinstitutioner, sagde forfatterne, at der ikke havde været nogen formelle samarbejder endnu, selvom feltet tiltrak sig betydelig opmærksomhed verden over. Exosom-baseret diagnostik og flydende biopsiteknologier er blandt de hurtigst voksende områder inden for præcisionsmedicin, der tiltrækker store investeringer fra bioteknologiske og farmaceutiske virksomheder.

"Da vores arbejde fortsætter med at bygge bro mellem videnskabelig forskning og kliniske anvendelser, forventer vi, at der dannes nye partnerskaber - især med virksomheder og forskningsinstitutter, der er interesseret i at udvikle næste generations kræftdiagnostik og personlige overvågningsværktøjer," sagde prof. Semreen.

Kilder: