KI „durchschaut“ Zellen und erkennt Hunderte von „unsichtbaren“ Krebsmarkern.

Das von der McGill University entwickelte KI-Tool DOLPHIN kann subtile pathologische Marker tief in den Zellen erkennen und ebnet so den Weg für eine frühere Diagnose und präzisere Behandlung von Krebs.

Das KI-Tool der McGill University kann subtile pathologische Marker tief in den Zellen erkennen – Illustration: urologiasanrafael.com

Forscher der McGill University (Kanada) haben ein neues Werkzeug der künstlichen Intelligenz (KI) entwickelt, das in der Lage ist, unsichtbare Krankheitsmarker in einzelnen Zellen zu erkennen. Dies eröffnet die Aussicht auf eine frühere Diagnose und genauere Behandlungsmöglichkeiten für Patienten.

Das Tool namens DOLPHIN wird in einer Studie beschrieben, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde. Laut den Autoren könnte diese Methode Ärzten helfen, das „Versuch-und-Irrtum“-Prinzip bei der Behandlung zu reduzieren, indem sie die jeweils am besten geeignete Therapie für jeden Patienten ermittelt.

Krankheitsmarker zeigen sich oft als subtile Veränderungen der RNA-Expression, die das Vorhandensein, den Schweregrad oder das Ansprechen auf eine Behandlung der Krankheit widerspiegeln. Traditionelle Analysemethoden beschränken sich auf die Genebene und lassen dadurch viele wichtige Signale unentdeckt.

DOLPHIN nutzt KI, um detailliert zu analysieren, wie kleine Segmente, sogenannte Exons, miteinander verbunden sind, und deckt so genetische Marker auf, die bisher übersehen wurden.

„Gene sind nicht nur ein einzelner Baustein, sondern eher wie Legosteine, die aus vielen kleinen Teilen bestehen. Indem wir untersuchen, wie die Teile miteinander verbunden sind, deckt unser Werkzeug wichtige Krankheitsmarker auf, die lange Zeit übersehen wurden“, sagte die Hauptautorin Kailu Song, eine Doktorandin.

In einer Studie analysierte DOLPHIN Einzelzelldaten von Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs und entdeckte über 800 Krankheitsmarker, die mit herkömmlichen Methoden nicht erfasst wurden. Dadurch konnte das System Patienten mit aggressivem, Hochrisiko-Krebs von solchen mit weniger schwerem Verlauf unterscheiden – eine wichtige Information, die Ärzten hilft, Behandlungspläne individuell anzupassen.

Neben dem unmittelbaren Anwendungsnutzen legt die Arbeit auch den Grundstein für das langfristige Ziel der Entwicklung virtueller Zellmodelle. Die von DOLPHIN erstellten detaillierten Einzelzellprofile können zur Simulation von Zellverhalten und Arzneimittelreaktionen vor Beginn von Labor- oder klinischen Studien dienen und so Zeit und Kosten erheblich reduzieren.

Der nächste Schritt, so das Team, bestehe darin, die Anwendung des Tools auf Millionen von Zellen auszudehnen und dadurch in Zukunft genauere virtuelle Zellmodelle zu erstellen.

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VNA

Quelle: https://tuoitre.vn/ai-nhin-xuyen-te-bao-phat-hien-hang-tram-dau-an-ung-thu-vo-hinh-20251005202703229.htm