Syöpärokotteet ja tekoäly: voittaa sota syöpää vastaan?

Kirjoittaja: Roger Morrison
Luomispäivä: 28 Syyskuu 2021
Päivityspäivä: 21 Kesäkuu 2024
Anonim
Syöpärokotteet ja tekoäly: voittaa sota syöpää vastaan? - Tekniikka
Syöpärokotteet ja tekoäly: voittaa sota syöpää vastaan? - Tekniikka

Sisältö


Lähde: Kittipong Jirasukhanont / Dreamstime.com

Ottaa mukaan:

Voisiko tekoäly olla tekniikka syövän lopulliseen voittamiseen? Se on vielä paras veto.

Syöpärokotteen, joka oli tarkoitus testata ihmisillä tämän vuoden lopulla, ja uusien AI-pohjaisten edistyneiden havaitsemistekniikoiden avulla oli lähempänä kuin koskaan voittaa taistelu syöpää vastaan. Voimme nyt ennustaa tämän pelätyimmän taudin ennen kuin se ilmenee, ja hoitaa sitä uusilla lääkkeillä, jotka voivat kohdistua kyseisen erityisen pahanlaatuisuuden ainutlaatuisiin DNA-heikkouksiin.

Varhainen havaitseminen

Syövän havaitseminen mahdollisimman varhaisessa vaiheessa on ensiarvoisen tärkeää. Jos kasvain diagnosoidaan varhaisessa vaiheessa, lääkärit voivat hoitaa sitä huomattavasti suuremmalla menestysmahdollisudella ennen kuin se kasvaa liian suureksi. Mitä enemmän pahanlaatuisuus on levinnyt, sitä pienemmät potilaiden mahdollisuudet selviytyä ovat. Edellisessä artikkelissa puhuimme jo algoritmipohjaisista ohjelmistoista, jotka voivat analysoida kaikenlaista lääketieteellistä kuvantamista koskevaa raporttia havaitakseen jopa pienimmän poikkeavuuden, jonka ihmisen silmä ei voi toivoa löytävän. Jotkut heistä ovat niin tarkkoja, että heillä on uskomattoman 88 prosentin havaitsemistiheys, ja niitä voidaan käyttää takautuvasti tarkistamaan tietyn potilaan (tai jopa väestön) kaikki aiemmat sairauskertomukset muutamassa minuutissa.


Uudempia älykkäitä algoritmeja, jotka pystyvät havaitsemaan monimutkaiset tuumorikuviot, kehitetään joka päivä, ja joitain niistä voidaan käyttää kasvaimen havaitsemiseen jo sinä päivänä, jona se muodostuu. Cyrcadia Health -niminen syöpähoito-aloituskehitys kehitti pieniä, puettavia laikkuja, jotka voitiin mukavasti kiinnittää rintaliivin alle lämpötilamuutosten havaitsemiseksi naisen rinnassa. Älykäs laite pystyy havaitsemaan mahdolliset epänormaalit vuorokausirutiinit rintakudoksissa käyttämällä koneoppimiseen perustuvaa ennustavaa analytiikkaohjelmistoa ja hälyttämään heti naisen (ja hänen terveydenhuollon tarjoajan). Valmistajan varhaisten kokeiden mukaan anturilla täytetyt laastarit voivat havaita jopa 80 prosenttia rintakasvaimista. (Lisätietoja siitä, miten tekniikkaa käytetään terveydessä, tutustu tietotekniikan rooliin lääketieteellisessä diagnoosissa.)


Vielä mielenkiintoisempaa on, että koneoppiminen avaa varmasti uusia mahdollisuuksia varhaiseen havaitsemiseen määräajassa. Syöpään sairaudeksi, jota on niin vaikea käsitellä, on sen monien muotojen äärimmäinen vaihtelevuus. Vaikka syövän genomiikassa on tehty monia suuria edistysaskeleita, ihmisen DNA: n tarkkailu minkä tahansa genomimutaation havaitsemiseksi vaatii merkittäviä ponnisteluja sekvensoinnissa. Mitä enemmän pahanlaatuisia näytteitä ja esimerkkejä AI voi kerätä, sitä enemmän se voi oppia syövästä ja helpottaa merkittävästi mahdollisten mutaatioiden sekvensoinnin laskennallista taakkaa.

Olemassa olevan hoidon parantaminen

Useimmat perinteiset kemoterapia-aineet tunnetaan tuhoisista vaikutuksista ihmiskehoon, kuten hiustenlähtö, jatkuva väsymys, vahingollinen oksentelu ja monet muut. Viime vuosina on kehitetty uudempia, selektiivisempiä biologisia hoitomenetelmiä, joiden tarkoituksena on stimuloida kehon immuunijärjestelmää toimimaan pahanlaatuisia soluja vastaan. Monille noista uudemmista terapioista, joita kutsutaan kollektiivisesti "immunoterapiaksi", on paljon siedettävämpi, mutta on vaikea ennustaa, toimivatko ne tiettyä kasvainta vastaan.

Yksi sellainen esimerkki on PD-1-estäjät, ryhmä monoklonaalisia vasta-aineita, jotka toimivat estämällä syöpäsoluja deaktivoimasta immuunijärjestelmää. Jotkut potilaspopulaatiot tunnetaan kuitenkin erittäin alhaisesta vasteasteestaan ​​tällaiseen hoitoon. Esimerkiksi PD-1-estäjät eivät toimi noin 80 prosentilla edistyneistä ei-pienisoluisista keuhkosyöpäpotilaista, mikä johtaa huomattavaan resurssien tuhlaukseen näiden vasta-aineiden kalliiden kustannusten vuoksi.

Tarkkuus onkologia on uusi haara, joka kehittää uusia tekniikoita, jotka parantavat hoitopäätöksiä etsimällä esimerkiksi vain niitä potilaita, jotka voisivat hyötyä edellä kuvatusta hoidosta PD-1-estäjillä. Ranskan Institut Curien tutkijat työskentelevät yhdessä amerikkalaisen startup-yrityksen Freenomen kanssa kehittääkseen uuden ei-invasiivisen vaihtoehdon kirurgiselle biopsialle veressä olevan syöpä-DNA: n hankaamiseksi. Freenomes AI: lle syötetään syöpäpotilailta saatuja tietoja, ja sen tehtävänä on löytää yhteys veren biomarkkereiden ja potilaiden hoitovasteen välillä. Heidän kliininen kokeilu voi olla ensimmäinen monien joukosta, jonka tavoitteena on parantaa nykyaikaisen immunoterapian tehokkuutta ja tarkkuutta säästämällä arvokkaita resursseja, jotka tuhlaanvat potilaiden hoidossa, joista ei olisi hyötyä. (Tekniikka on tulossa yleisemmäksi terveydenhuollossa, mutta mitä potilaat ajattelevat siitä? Katso mitä potilaat haluavat terveydenhuollon tekniikasta?)

Uusien parannuskeinojen löytäminen

Ns. Syöpärokote, joka on toistaiseksi parantanut jopa 97 prosenttia hiirien tuumoreista, on luultavasti uranuurtaja uutisia ikäluokissa. Oikeastaan ​​vain paljon tarkempi muoto edellä kuvatusta immunoterapiasta, syöpärokote saa nimensä siitä, että se voi estää kasvaimia palaamasta. Jälleen kerran tämä uusi hämmästyttävä hoito todella aktivoi immuunijärjestelmän T-solut eliminoidakseen syöpäsolut kehosta. Mikä tekee tästä uudesta "rokotteesta" erilaisen kuin muun tyyppinen immunoterapia, on se, että kaksi sen muodostavaa ainetta injektoidaan suoraan sisällä tuumori "lepotilassa olevien" T-solujen uudelleenaktivoimiseksi. Tämän vuoksi nämä solut eivät ole kuin mikään muu kehon sisällä löydetty T-solu, vaan erityinen populaatio, joka on koulutettu tunnistamaan syöpäspesifisiä proteiineja. Kun he tuhoavat tuumorin kyseisen kudoksen sisällä, ne voivat jopa vaeltaa vapaasti verenkierron kautta etsiä ja tuhota mitä tahansa muuta syöpäsolua, joka on soluttautunut muihin kudoksiin (ilmiö, jota lääketieteessä kutsutaan "metastaasiksi").

Ei vikoja, ei stressiä - vaiheittaiset ohjeet elämää muuttavien ohjelmistojen luomiseen tuhoamatta elämääsi

Et voi parantaa ohjelmointitaitojasi, kun kukaan ei välitä ohjelmiston laadusta.

Jos tämä idea kuulostaa uskomattomalta, niin se on, koska se on. Voimmeko voittaa sodan syöpää vastaan ​​heti, kun rokote on saatu päätökseen ja se on julkaistu yleisölle? Valitettavasti asiat ovat harvoin niin yksinkertaisia, ja tämä hoito toimii vain tietyissä syöpätyyppisissä alaryhmissä, koska immuunijärjestelmä vaikuttaa jokaiseen syöpätyyppiin eri tavalla. Ja siinä AI aikoo auttaa meitä jälleen kerran deus ex machinatai tässä tapauksessa a koneoppiminen deus ex machina.

Tanskalaiselle Evaxion-yritykselle on äskettäin myönnetty lähes miljoonan dollarin rahasto kehittää koneoppimisprojekti, jonka avulla immunoterapiaa voidaan mukauttaa potilaan tarpeisiin. Mutaatiot, jotka johtavat pahanlaatuisten solujen hallitsemattomaan kasvuun, eroavat potilailta ja riippuvat hänen spesifisestä genomistaan. Sekvensoimalla geenit syöpäsoluissa ja terveissä soluissa potilaasta, AI voi tunnistaa potilaalle syöpälle spesifiset yksittäiset DNA-muutokset ja suunnitella sitten rokoteantigeenit, jotka jälleen tarjoavat arvokkaan käden isäntäimmuunijärjestelmälle.

Evaxion ei ole kaukana ainoa yritys, joka etsii räätälöityjä ratkaisuja syöpähoidossa, ja ainoa asia, joka todella erottaa eri käynnistysyritykset, ei ole menetelmä, vaan heidän koneoppimisalgoritmiensa tehokkuus. Ainoa aika näyttää, onko tanskalainen yritys lopulta voittaa kilpailun, mutta tosiasiallisesti on merkitystä, että ero, joka tulee aikaan, on AI.

johtopäätös

Yksi korkeimmista, ylitsepääsemättömistä seinistä, joka tekee syöpähoidosta tällä hetkellä etuoikeuden, joka on saatavana vain rikkaimmissa maissa tai rikkaimmille yksilöille, on ylivoimaisesti sen kohtuuttomat kustannukset. Nämä uudet, AI-pohjaiset tekniikat voivat auttaa vähentämään jätteitä, ja niillä on mahdollisuus vähentää kustannuksia, mikä tekee syövän hoidosta huomattavasti edullisempaa ja puolestaan ​​"demokraattisempaa".