בינה מלאכותית מעצבת את עתיד בדיקות סקר מוקדמות לסרטן.

VTV.vn - בינה מלאכותית (AI) יוצרת פריצות דרך חדשות בתחום גילוי מוקדם של סרטן.

(צילום: טופטל)

גילוי סרטן באמצעות אותות ביולוגיים "מיקרוסקופיים".

מדענים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) וממיקרוסופט פרסמו לאחרונה מחקר על מערכת ביו-חיישנים המופעלת על ידי בינה מלאכותית המסוגלת לזהות סרטן בשלב מוקדם מאוד באמצעות בדיקת שתן פשוטה. המחקר, שפורסם ב-Nature Communications, פותח גישה חדשה לבדיקות סקר סרטן ביתיות עם רגישות גבוהה משמעותית בהשוואה לשיטות המסורתיות.

על פי צוות המחקר, בינה מלאכותית שימשה לתכנון פפטידים - שרשראות חלבון קצרות - המסוגלות לזהות את פעילותן של פרוטאזות, קבוצת אנזימים שלעתים קרובות פעילות יתר על המידה בתאי סרטן. פפטידים אלה מצופים על פני השטח של ננו-חלקיקים ליצירת ביו-חיישנים מיקרוסקופיים. כאשר הם מוחדרים לגוף, אם הם נתקלים בפרוטאזות הקשורות לסרטן, הפפטידים מתפרקים ומשחררים אותות ספציפיים. אותות אלה מופרשים לאחר מכן בשתן וניתן לאתר אותם באמצעות רצועות בדיקה בדומה לבדיקות הריון.

בעבר, צוות המחקר הדגים כי טכנולוגיית חישת פרוטאז יכולה לזהות סוגים שונים של סרטן, כגון סרטן ריאות, סרטן שחלות וסרטן המעי הגס. עם זאת, תהליך תכנון הפפטידים התבסס בעיקר על שיטות מסורתיות, מה שהביא לדיוק מוגבל. כדי להתגבר על כך, המדענים פיתחו מערכת בינה מלאכותית בשם CleaveNet כדי לתכנן באופן אוטומטי פפטידים המסוגלים לזהות במדויק כל אנזים מטרה.

(צילום: ITN)

מעבדתו של פרופסור בהאטיה משתתפת כעת בפרויקט במימון רשות המחקר והפיתוח הביו-רפואי המתקדם של ארה"ב (ARPA-H) לפיתוח בדיקה ביתית המסוגלת לזהות ולהבדיל כ-30 סוגים שונים של סרטן בשלב מוקדם. מעבר לתפקידה האבחוני, לטכנולוגיית פפטידים המבוססים על בינה מלאכותית יש גם יישומים פוטנציאליים בטיפול בסרטן. ניתן לחבר פפטידים אלה לתרופות או נוגדנים כדי לשחרר את החומר הפעיל בדיוק בתוך סביבת הגידול, להגביר את היעילות ולהפחית תופעות לוואי.

לדברי מומחים, שילוב של בינה מלאכותית עם ננוטכנולוגיה וביולוגיה מולקולרית יוצר כיוון חדש ברפואה מדויקת, שבה ניתן לזהות ולטפל במחלות לפני שנגרם נזק חמור.

בינה מלאכותית מנבאת את הסיכון לסרטן לפני שרופאים מזהים אותו.

לצד חיישנים ביולוגיים חדשים, בינה מלאכותית מדגימה גם יכולות מעולות בניתוח תמונות רפואיות כדי לחזות את הסיכון לסרטן בשלב מוקדם מאוד. אחד המחקרים הבולטים ביותר כיום הוא מודל הבינה המלאכותית סיביל, שפותח על ידי מדענים במרכז הסרטן בריגהאם הכללי ובבית הספר לרפואה של הרווארד בארה"ב, כדי לחזות את הסיכון לסרטן ריאות.

לדברי ד"ר ליסיה סקוויסט ממרכז הסרטן הכללי של מסצ'וסטס, צוות המחקר אימן את מודל סיביל באמצעות אלפי סריקות CT במינון נמוך של חולים שהשתתפו בניסויים קליניים. הנתונים בהם נעשה שימוש כללו מידע על אלו שאובחנו מאוחר יותר כחולי סרטן, מועד הופעת המחלה, מאפייני בריאות ותוצאות טיפול. לאחר האימון, סיביל יכלה לחזות את הסיכון לסרטן ריאות על סמך סריקות CT בלבד, מבלי להזדקק לנתוני מטופלים נוספים. תוצאות הניסוי הראו שהמודל השיג דיוק של כ-80-95% בניבוי הסיכון לסרטן ריאות, עוד לפני שרדיולוגים זיהו אנומליות ברורות.

יחד עם סיביל, מערכת בינה מלאכותית נוספת בשם MIRAI משמשת גם היא לחיזוי הסיכון לסרטן השד. מערכת MIRAI, שפותחה על ידי צוות מחקר בראשות פרופסור רגינה ברזילי ב-MIT, משתמשת בנתונים מכ-128,000 ממוגרפיות, כולל 3,800 מקרים שאובחנו מאוחר יותר כחולי סרטן תוך 5 שנים. המערכת יכולה לחזות סיכון עתידי לסרטן השד בדיוק של כ-75-84%.

(צילום: AP)

כמה מהאתגרים המרכזיים כיום כוללים את אבטחת הנתונים הרפואיים , שקיפות האלגוריתמים, הסיכון לאי דיוקים בנתונים ונגישות הטכנולוגיה בין מדינות. בנוסף, הכשרת אנשי צוות רפואי המסוגלים להשתמש ולנטר מערכות בינה מלאכותית נחשבת גם היא חיונית להבטחת טיפול בטוח ויעיל. עם זאת, בקצב הפיתוח הנוכחי, מומחים רבים מאמינים כי בינה מלאכותית תהפוך לכלי מרכזי באסטרטגיות עתידיות למניעת סרטן. לדברי חוקרים, המטרה ארוכת הטווח היא לא רק טיפול יעיל יותר, אלא גם גילוי מוקדם, כך שניתן יהיה לשלוט בסרטן לפני שהוא מהווה איום רציני על בריאות האדם.

מומחים מאמינים כי יישום הבינה המלאכותית באבחון סרטן מבשר עידן חדש של רפואה מונעת, שבו ניתן לחזות את הסיכון למחלות שנים מראש במקום להמתין עד להופעת התסמינים. עם זאת, מדענים מציינים גם כי טכנולוגיית הבינה המלאכותית עדיין זקוקה לבדיקות נרחבות יותר לפני פריסה נרחבת במערכת הבריאות.

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