Штучний інтелект формує майбутнє раннього скринінгу раку.

VTV.vn - Штучний інтелект (ШІ) створює нові прориви в галузі раннього виявлення раку.

(Фото: Топтал)

Виявлення раку за допомогою «мікроскопічних» біосигналів.

Вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) та Microsoft нещодавно опублікували дослідження біосенсорної системи на базі штучного інтелекту, здатної виявляти рак на дуже ранній стадії за допомогою простого аналізу сечі. Дослідження, опубліковане в Nature Communications, відкриває новий підхід до скринінгу раку в домашніх умовах зі значно вищою чутливістю, ніж у традиційних методів.

За словами дослідницької групи, штучний інтелект був використаний для розробки пептидів — коротких білкових ланцюгів, здатних розпізнавати активність протеаз, групи ферментів, які часто надмірно активні в ракових клітинах. Ці пептиди наносяться на поверхню наночастинок, утворюючи мікроскопічні біосенсори. При введенні в організм, якщо вони зустрічаються з протеазами, пов'язаними з раком, пептиди розщеплюються та вивільняють специфічні сигнали. Ці сигнали потім виводяться з сечею та можуть бути виявлені за допомогою тест-смужок, подібних до тестів на вагітність.

Раніше дослідницька група продемонструвала, що технологія протеазного сенсингу може виявляти різні типи раку, такі як рак легенів, яєчників та колоректальний рак. Однак процес розробки пептидів базувався переважно на традиційних методах, що призводило до обмеженої точності. Щоб подолати це, вчені розробили систему штучного інтелекту під назвою CleaveNet для автоматичного проектування пептидів, здатних точно ідентифікувати кожен цільовий фермент.

(Фото: ITN)

Лабораторія професора Бхатії зараз бере участь у проекті, що фінансується Управлінням передових біомедичних досліджень та розробок США (ARPA-H), з розробки домашнього тесту, здатного виявляти та диференціювати приблизно 30 різних типів раку на ранній стадії. Окрім своєї діагностичної ролі, технологія пептидів, розроблених за допомогою штучного інтелекту, також має потенційне застосування в лікуванні раку. Ці пептиди можна приєднувати до ліків або антитіл для вивільнення активного інгредієнта точно в середовищі пухлини, підвищуючи ефективність та зменшуючи побічні ефекти.

За словами експертів, поєднання штучного інтелекту з нанотехнологіями та молекулярною біологією створює новий напрямок у точній медицині, де захворювання можна виявляти та лікувати до того, як виникнуть серйозні пошкодження.

Штучний інтелект прогнозує ризик раку ще до того, як лікарі його виявлять.

Поряд з новими біосенсорами, штучний інтелект також демонструє чудові можливості в аналізі медичних зображень для прогнозування ризику раку на дуже ранній стадії. Одним з найвизначніших досліджень сьогодні є модель штучного інтелекту «Сибіл», розроблена вченими з Онкологічного центру Массачусетського генерала Брігема та Гарвардської медичної школи в США, для прогнозування ризику раку легенів.

За словами доктора Лесії Секвіст з Центру загального раку Массачусетсу, дослідницька група навчила модель Sybil, використовуючи тисячі низькодозових комп'ютерних томографів пацієнтів, які брали участь у клінічних випробуваннях. Використані дані включали інформацію про тих, у кого пізніше діагностували рак, час початку захворювання, характеристики здоров'я та результати лікування. Після навчання Sybil могла прогнозувати ризик раку легенів виключно на основі КТ, без необхідності додаткових даних про пацієнтів. Результати випробувань показали, що модель досягла точності приблизно 80-95% у прогнозуванні ризику раку легенів, навіть до того, як рентгенологи виявили явні аномалії.

Поряд із Sybil, для прогнозування ризику раку молочної залози використовується ще одна система штучного інтелекту під назвою MIRAI. Розроблена дослідницькою групою під керівництвом професора Реджини Барзілай з Массачусетського технологічного інституту, MIRAI використовує дані приблизно 128 000 мамограм, включаючи 3800 випадків, у яких пізніше протягом 5 років було діагностовано рак. Система може передбачати майбутній ризик раку молочної залози з точністю близько 75-84%.

(Фото: AP)

Деякі з основних викликів сьогодення включають безпеку медичних даних, прозорість алгоритмів, ризик неточності даних та доступність технологій у різних країнах. Крім того, навчання медичного персоналу, здатного використовувати та контролювати системи штучного інтелекту, також вважається вирішальним для забезпечення безпечного та ефективного лікування. Тим не менш, з огляду на нинішні темпи розвитку, багато експертів вважають, що штучний інтелект стане центральним інструментом у майбутніх стратегіях профілактики раку. За словами дослідників, довгостроковою метою є не лише ефективніше лікування, але й раннє виявлення, щоб рак можна було контролювати, перш ніж він почне становитись серйозною загрозою для здоров'я людини.

Експерти вважають, що застосування штучного інтелекту в діагностиці раку започатковує нову еру профілактичної медицини, де ризик захворювання можна буде передбачити за роки наперед, а не чекати появи симптомів. Однак вчені також зазначають, що технологія штучного інтелекту все ще потребує більш ретельного тестування перед широким впровадженням у систему охорони здоров'я.

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