Umělá inteligence utváří budoucnost včasného screeningu rakoviny.

VTV.vn - Umělá inteligence (AI) vytváří nové průlomy v oblasti včasné detekce rakoviny.

(Foto: Toptal)

Detekce rakoviny pomocí „mikroskopických“ biosignálů.

Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) a společnosti Microsoft nedávno publikovali výzkum biosenzorového systému s umělou inteligencí, který je schopen detekovat rakovinu ve velmi raném stádiu pomocí jednoduchého testu moči. Studie publikovaná v časopise Nature Communications otevírá nový přístup k domácímu screeningu rakoviny s výrazně vyšší citlivostí než u tradičních metod.

Podle výzkumného týmu byla umělá inteligence použita k návrhu peptidů – krátkých proteinových řetězců – schopných rozpoznávat aktivitu proteáz, skupiny enzymů, které jsou v rakovinných buňkách často hyperaktivní. Tyto peptidy jsou naneseny na povrch nanočástic a tvoří mikroskopické biosenzory. Po zavedení do těla, pokud narazí na proteázy související s rakovinou, jsou peptidy rozloženy a uvolňují specifické signály. Tyto signály jsou poté vylučovány močí a lze je detekovat pomocí testovacích proužků podobných těhotenským testům.

Výzkumný tým dříve prokázal, že technologie snímání proteáz dokáže detekovat různé typy rakoviny, jako je rakovina plic, vaječníků a kolorektální karcinom. Proces návrhu peptidů však byl primárně založen na tradičních metodách, což vedlo k omezené přesnosti. Aby se tento problém překonal, vědci vyvinuli systém umělé inteligence s názvem CleaveNet, který automaticky navrhuje peptidy schopné přesně identifikovat každý cílový enzym.

(Foto: ITN)

Laboratoř profesora Bhatie se v současné době podílí na projektu financovaném americkým Úřadem pro pokročilý biomedicínský výzkum a vývoj (ARPA-H), jehož cílem je vyvinout domácí test schopný detekovat a rozlišit přibližně 30 různých typů rakoviny v rané fázi. Kromě diagnostické role má technologie peptidů vytvořených umělou inteligencí také potenciální uplatnění v léčbě rakoviny. Tyto peptidy lze navázat na léky nebo protilátky, aby se účinná látka uvolnila přesně v prostředí nádoru, čímž se zvyšuje její účinnost a snižují se vedlejší účinky.

Podle odborníků vytváří kombinace umělé inteligence s nanotechnologiemi a molekulární biologií nový směr v přesné medicíně, kde lze nemoci detekovat a léčit dříve, než dojde k vážnému poškození.

Umělá inteligence předpovídá riziko rakoviny dříve, než ho lékaři odhalí.

Spolu s novými biosenzory prokazuje umělá inteligence také vynikající schopnosti v analýze lékařských snímků k předpovídání rizika rakoviny ve velmi rané fázi. Jednou z nejvýznamnějších studií současnosti je model umělé inteligence Sybil, vyvinutý vědci z Massachusetts General Brigham Cancer Center a Harvard Medical School v USA, který má předpovídat riziko rakoviny plic.

Podle Dr. Lecii Sequistové z Massachusettského onkologického centra (Mass General Cancer Center) výzkumný tým trénoval model Sybil s využitím tisíců nízkodávkových CT vyšetření pacientů účastnících se klinických studií. Použitá data zahrnovala informace o pacientech, u kterých byla rakovina později diagnostikována, o načasování nástupu onemocnění, zdravotních charakteristikách a výsledcích léčby. Po trénování dokázala Sybil předpovědět riziko rakoviny plic pouze na základě CT vyšetření, aniž by vyžadovala další data o pacientech. Výsledky studií ukázaly, že model dosáhl přesnosti přibližně 80–95 % v predikci rizika rakoviny plic, a to i předtím, než radiologové zjistili jasné abnormality.

Spolu se systémem Sybil se k predikci rizika rakoviny prsu používá i další systém umělé inteligence s názvem MIRAI. Systém MIRAI, vyvinutý výzkumným týmem vedeným profesorkou Reginou Barzilay z MIT, využívá data z přibližně 128 000 mamogramů, včetně 3 800 případů, u kterých byla později do 5 let diagnostikována rakovina. Systém dokáže předpovědět budoucí riziko rakoviny prsu s přesností přibližně 75–84 %.

(Foto: AP)

Mezi hlavní výzvy dneška patří bezpečnost lékařských dat, transparentnost algoritmů, riziko nepřesností dat a dostupnost technologií v různých zemích. Kromě toho je pro zajištění bezpečné a účinné léčby považováno také školení zdravotnického personálu schopného používat a monitorovat systémy umělé inteligence. Nicméně vzhledem k současnému tempu vývoje se mnoho odborníků domnívá, že se umělá inteligence stane ústředním nástrojem v budoucích strategiích prevence rakoviny. Podle výzkumníků je dlouhodobým cílem nejen účinnější léčba, ale také včasná detekce, aby bylo možné rakovinu zvládnout dříve, než začne představovat vážnou hrozbu pro lidské zdraví.

Odborníci se domnívají, že aplikace umělé inteligence v diagnostice rakoviny otevírá novou éru preventivní medicíny, kde lze riziko onemocnění předpovídat roky dopředu, namísto čekání na objevení se příznaků. Vědci však také poznamenávají, že technologie umělé inteligence stále potřebuje rozsáhlejší testování před širokým nasazením ve zdravotnickém systému.

Zdroj: https://vtv.vn/ai-dinh-hinh-tuong-lai-tam-soat-ung-thu-som-100260603183614169.htm