Персонализирано лечение на рак с помощта на изкуствен интелект

AI бързо анализира милиони клетки и предписва ефективни персонализирани лечения, революционизирайки диагностицирането на рак на гърдата или белия дроб.

Всяка клетка в нашето тяло е в постоянна комуникация със своята среда, образувайки невидима „социална мрежа“ от взаимодействия, които определят нейното поведение. Нов инструмент, базиран на изкуствен интелект (AI), наречен NicheCompass, е способен да дешифрира тази клетъчна социална мрежа за рекордно кратко време. Тази пионерска технология може бързо да анализира милиони клетки в проба на пациент, да предскаже какви молекулярни промени ще претърпи тази тъкан и да помогне за персонализиране на лечението на заболявания като рак, с безпрецедентна прецизност.

Разработен от изследователи от Wellcome Sanger Institute, Helmholtz Institute for Artificial Intelligence in Health в Мюнхен и Университета във Вюрцбург, Германия, NicheCompass е представен чрез научно изследване, доказващо неговата ефективност, публикувано в списание Nature Genetics.

Предполага се  че способността на този AI да идентифицира модели на клетъчна комуникация може да революционизира диагностиката и лечението на рак на гърдата и белия дроб, като разкрие как раковите клетки взаимодействат с околната среда и реагират на различни терапии.
 

AI модел с нов подход

 Настоящите техники за едноклетъчна геномика направиха възможно картографирането на човешкото тяло с безпрецедентна прецизност, но тълкуването на тези данни остава предизвикателство. NicheCompass използва силата на генеративния AI, за да анализира тези взаимодействия и да ги класифицира в клетъчни квартали. Това генерира визуална база данни, която комбинира геномна информация за типове клетки, къде се намират и как комуникират. „Наличието на огромно количество данни за човешкото тяло е от решаващо значение за намирането на нови начини за разбиране, предотвратяване и лечение на болести. Нуждаем се обаче и от инструменти, които ни позволяват да имаме достъп до всички ползи, които тази информация може да донесе“, обяснява Себастиан Бирк от института Хелмхолц в Мюнхен и института Wellcome Sanger.

Един от най-иновативните аспекти на тази технология е нейната скорост. Според публикуваното проучване, само за един час NicheCompass успява да анализира данни от пациенти с рак на белия дроб и рак на гърдата, за да идентифицира ключови разлики и прилики. „Благодарение на NicheCompass успяхме да наблюдаваме разликите в начина, по който имунните клетки взаимодействат с туморите на рак на белия дроб при пациенти“, казва д-р Карлос Талавера-Лопес от университета във Вюрцбург. AI открива промени в тъканите на пациентите и как определени индивиди могат да реагират по различен начин на различни лечения. Тази информация може да помогне за разработването на персонализирани планове за лечение и да подобри тяхната ефективност при заболявания като рак.

Персонализирана медицина чрез AI

 Проучването показа, че този AI може да открие генетични промени в раковата тъкан, които биха могли да бъдат терапевтични цели. Освен това приложението му не се ограничава до рака. Изследователите тестваха инструмента върху мозъчен атлас на мишка с 8,4 милиона клетки, точно картографиращи мозъчните структури. Това отваря вратата за употребата му при неврологични заболявания и други неврологични разстройства.

Д-р Мохамад Лотфолахи, съавтор на изследването, сравнява начина, по който NicheCompass работи, с дигитална социална мрежа: "Хората често споделят голямо разнообразие от информация в мрежите си. Те могат да споделят работни актуализации или снимки от ваканция и дори да ги изпратят на различни приятели, всички те могат да бъдат проследени до един човек." Според него „комуникацията от клетка към клетка е подобна. Клетките могат да използват различни функции, за да комуникират със своята социална мрежа, създавайки общности или мрежи в своята местна област.“

Благодарение на аналитичните възможности на AI, изследователите могат да задават конкретни въпроси за болести и да откриват модели, които помагат да се предскажат отговорите на лечението.

 Бъдеще с по-ефективни лечения

 Приложението NicheCompass може да промени начина, по който се диагностицират и лекуват различни заболявания. Онколозите ще могат да използват този AI, за да предвидят най-ефективните лечения за всеки пациент, като оптимизират персонализираната медицина и намаляват ненужните странични ефекти. Ракът остава една от водещите причини за смърт в световен мащаб и ключът към борбата с него се крие в ранното откриване и целенасоченото лечение. С инструменти като този AI може да се превърне в незаменим съюзник в борбата срещу това заболяване.

Източник: LA RAZON