ИИ может предсказать риск рецидива рака легких

ИИ может предсказать риск рецидива рака легких
                Немелкоклеточный рак легких. Предоставлено: доктор Эд. Усман через Йель Розен на Flickr, CC BY-SA 2.0

Специалисты по компьютерам, работающие с патологами, подготовили инструмент искусственного интеллекта (ИИ), чтобы определить, у каких пациентов с раком легких более высокий риск возвращения заболевания после лечения.
                                                                                       

Инструмент ИИ позволил провести различие между иммунными клетками и раковыми клетками, что позволило исследователям построить детальную картину развития рака легких в ответ на иммунную систему у отдельных пациентов.

Хотя это исследование находится на ранних стадиях, этот новаторский подход может ускорить то, как врачи могут предсказать, какие пациенты с большей вероятностью увидят рецидив рака легких, поэтому их можно тщательно отслеживать с помощью специально разработанных планов лечения.

Новый инструмент искусственного интеллекта, разработанный исследователями из Института исследования рака в Лондоне в сотрудничестве с учеными Лондонского института рака при Университетском колледже и Института Фрэнсиса Крика, был обучен патологами для отбора иммунных клеток из раковых клеток. Это позволило инструменту определить области опухолей, где количество иммунных клеток было выше по сравнению с количеством раковых клеток у пациентов с раком легких.

Иммунные «горячие» и «холодные» регионы

Используя инструмент ИИ, команда обнаружила, что, хотя некоторые части опухоли были заполнены иммунными клетками, описанными как «горячие» области, другие части опухоли, по-видимому, были полностью лишены их, которые они описали как «холодные». ‘регионов.

Когда исследователи наблюдали за прогрессом пациентов, у которых было больше «холодных» регионов, они обнаружили, что у пациентов был более высокий риск рецидива.

Это исследование является частью исследования легких TRACERx («Отслеживание развития рака через терапию [Rx])» — исследование стоимостью 9 миллионов фунтов стерлингов, 9 лет, финансируемое компанией Cancer Research UK.

Статья была опубликована в Nature Medicine и представлена ​​вместе с 8 другими публикациями TRACERx на веб-сайте Nature.

Ученые во главе с доктором Йиньином Юаном из Института исследования рака (ICR) объединили технологию картирования патологии ИИ с секвенированием следующего поколения. Они использовали этот инструмент для анализа образцов от 100 пациентов с немелкоклеточным раком легких, которые приняли участие в исследовании TRACERx.

Сравнивая иммунные горячие или холодные области в пределах одной и той же опухоли, команда оценила степень, в которой их генетический состав различался, давая понять, как они изменились в ответ на эволюционное давление.

Эволюционное давление со стороны иммунной системы

Работа команды показала, что раковые клетки, обнаруженные в областях с иммунной простудой, могли эволюционировать совсем недавно, чем раковые клетки, обнаруженные в областях с иммунной активностью, которые заполнены иммунными клетками.

Исследователи предполагают, что в областях опухоли с меньшим количеством иммунных клеток может развиться механизм «маскировки» под эволюционным давлением со стороны иммунной системы, позволяющий им прятаться от естественных защитных сил организма.

Их инструмент ИИ может оценить, сколько областей с этим механизмом маскировки существует в опухоли, что очень важно, учитывая, что эти области иммунной простуды связаны с рецидивами рака.

Это раннее исследование могло бы в будущем использоваться в клинике, чтобы дать врачам более подробную информацию о клеточной структуре опухолей, чем это можно увидеть невооруженным глазом, информируя о разработке индивидуальных стратегий лечения для отдельных пациентов.

Выбор пациентов с раком легких с высоким риском

р. Иньинь Юань, руководитель группы вычислительной патологии в ICR, сказал:

«В нашем новом исследовании мы применили искусственный интеллект к генетическим данным и изображениям патологий, чтобы создать новый инструмент, который в будущем мог бы помочь выявлять тех пациентов с раком легких, которым грозит самый высокий риск их возвращения»./р>

«Мы получили новое понимание того, как рак легких может скрываться, чтобы избежать внимания иммунной системы, и при этом может продолжать развиваться и развиваться. Способность рака развиваться и возвращаться после лечения является одной из самые большие проблемы, стоящие перед исследователями рака и врачами сегодня.

«Наше исследование выявило свежую информацию о том, почему некоторые виды рака легких так трудно лечить, и мы не смогли бы сделать это без масштабов и масштабов проекта TRACERx».

Непреодолимая сила природы

Профессор Чарльз Свантон, главный клиницист по исследованиям рака в Великобритании, возглавляющий инициативу TRACERx, сказал:

«Подобно зябликам, описанным Дарвином на Галапагосских островах, раковые клетки также растут и эволюционируют в ответ на свое уникальное окружение, отсеивая слабых, чтобы позволить выжить сильнейшим. Эта непреодолимая сила природы означает излечение рака после его распространения. это трудная задача, которая помогает нам понять, как опухоли приобретают устойчивость даже к самым передовым и мощным методам лечения, которые у нас есть.

«Недостаточно сосредоточиться только на тонкостях опухоли, нам нужно изучить среду, в которой растет каждая опухоль, и понять ее влияние. TRACERx предоставил нам платформу для изучения этого вопроса исключительно подробно и показал, нам, что множественные подходы на разных стадиях заболевания необходимы, чтобы перехитрить рак «.

Картирование эволюции рака легких

р. Мариам Джамал-Ханджани, старший клинический лектор и медицинский онколог-консультант в Онкологическом институте UCL, работавший над TRACERx с момента его создания, сказал: «К сожалению, выживаемость при раке легких остается одной из самых низких среди всех типов рака, несмотря на новые варианты лечения для пациентов. может происходить из-за развития клеток рака легких, становящихся устойчивыми к лечению, вызывающему возвращение или ухудшение заболевания.

«TRACERx позволяет нам составить карту эволюции рака легкого от диагноза к излечению после операции или смерти, и уже показывает, как мы можем предложить пациентам лучший уход и лечение. Мы не только нашли новые способы прогнозирования ответа на лечение и результат, но теперь мы можем определить, когда рак легкого вернулся, прежде чем его можно будет увидеть при сканировании. И новые современные методы лечения, использующие собственные иммунные клетки пациента, которые были перепрограммированы для нацеливания на клетки рака легкого, могут стать реальностью «.

Мишель Митчелл, главный исполнительный директор Cancer Research UK, сказала: «TRACERx — это крупнейшая отдельная инвестиция, которую мы когда-либо делали в программу исследований рака легких, и является огромным стратегическим направлением для Cancer Research UK. видеть через TRACERx — это только начало, и я надеюсь увидеть светлое будущее для людей с раком легких благодаря нашим инвестициям. «/p>

Spread the love