O tehnologie ultrasensibilă bazată pe AI a dovedit că poate detecta cancerul mai devreme decât metodele standard

O tehnologie ultrasensibilă bazată pe AI a dovedit că poate detecta cancerul mai devreme decât metodele standard
iunie 14 16:12 2024
Articol scris de:
Timp citire articol: 4 minut(e)

O metodă de detectare a ADN-ului tumoral în sânge, bazată pe inteligență artificială (AI), a demonstrat într-un studiu o sensibilitate fără precedent în ceea ce privește predicția recurenței cancerului. Noua tehnologie are potențialul de a îmbunătăți îngrijirea cancerului prin detectarea foarte timpurie a recidivei și monitorizarea atentă a răspunsului tumoral în timpul tratamentului.

În studiul, publicat vineri în revista Nature Medicine, cercetătorii au arătat că au putut antrena un model de învățare automată, un tip de platformă de inteligență artificială, pentru a detecta ADN-ul tumoral circulant (ADNct) pe baza datelor de secvențiere a ADN din analizele de sânge ale pacienților, cu o sensibilitate și o precizie foarte ridicate.

Echipa de la Weill Cornell Medicine, NewYork-Presbyterian, Centrul New York Genome (NYGC) și Centrul de Cancer Memorial Sloan Kettering  (MSK) a făcut demonstrații de succes ale tehnologiei la pacienți cu cancer pulmonar, melanom, cancer de sân, cancer colorectal și polipi precanceroși colorectali.

„Am reușit să obținem o îmbunătățire remarcabilă a raportului ‘semnal-zgomot’, iar acest lucru ne-a permis, de exemplu, să detectăm recidiva cancerului cu luni sau chiar ani înainte ca metodele clinice standard să facă acest lucru”, a declarat într-un comunicat coautorul studiului, dr. Dan Landau, profesor de medicină în cadrul diviziei de hematologie și oncologie medicală de la Weill Cornell Medicine și membru al corpului profesoral de bază al Centrului New York Genome.

Tehnologia biopsiei lichide a întârziat să își realizeze marea promisiune. Majoritatea abordărilor de până acum au vizat seturi relativ mici de mutații asociate cancerului, care sunt adesea prea puțin prezente în sânge pentru a fi detectate în mod fiabil, ceea ce duce la recidive de cancer care nu sunt detectate.

În urmă cu câțiva ani, dr. Landau și colegii săi au dezvoltat o abordare alternativă bazată pe secvențierea întregului genom al ADN-ului din probele de sânge.

Cercetătorii au arătat atunci că pot colecta mult mai mult „semnal” în acest mod, permițând o detectare mai sensibilă – și mai simplă din punct de vedere logistic – a ADN-ului tumoral.

De atunci, această abordare a fost din ce în ce mai mult adoptată de dezvoltatorii de biopsii lichide.

În noul studiu, cercetătorii au făcut din nou un salt înainte, folosind o strategie avansată de învățare automată (similară cu cea a ChatGPT și a altor aplicații populare de AI) pentru a detecta modele subtile în datele de secvențiere – în special, pentru a distinge modelele care sugerează cancerul de cele care sugerează erori de secvențiere și alte „zgomote”.

În cadrul unui test, cercetătorii și-au antrenat sistemul, pe care îl numesc MRD-EDGE, pentru a recunoaște mutațiile tumorale specifice pacientului la 15 pacienți cu cancer colorectal.

După operația și chimioterapia pacienților, sistemul a estimat, pe baza analizelor de sânge, că nouă dintre ei aveau cancer rezidual.

La cinci dintre acești pacienți s-a constatat – luni mai târziu, cu metode mai puțin sensibile – că aveau o recidivă a cancerului.

De asemenea, sistemul nu au furnizat rezultate fals-negative: niciunul dintre pacienții pe care MRD-EDGE i-a considerat lipsiți de ADN tumoral nu a prezentat recidivă în timpul ferestrei de studiu.

MRD-EDGE a arătat o sensibilitate similară în studiile privind cancerul pulmonar în stadiu incipient și pacienții cu cancer de sân triplu negativ, cu detectarea timpurie a tuturor recidivelor, cu excepția uneia, și cu urmărirea stării tumorii în timpul tratamentului.

Cercetătorii au demonstrat că MRD-EDGE poate detecta chiar și ADN-ul mutant din adenoamele colorectale precanceroase – polipii din care se dezvoltă tumorile colorectale.

„Nu era clar dacă acești polipi elimină ADNct detectabil, așa că acesta este un progres semnificativ care ar putea ghida viitoarele strategii care vizează detectarea leziunilor premaligne”, a declarat dr. Landau.

În cele din urmă, cercetătorii au arătat că, chiar și fără o pregătire prealabilă pe baza datelor de secvențiere a tumorilor pacienților, MRD-EDGE ar putea detecta răspunsurile la imunoterapie la pacienții cu melanom și cancer pulmonar – cu săptămâni înainte de detectarea cu ajutorul imagisticii standard bazate pe raze X.

Foto: Celula canceroasă în timpul diviziunii celulare. Credit: Institutele Naționale de Sănătate (NIH), din Statele Unite.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu