Sztuczna inteligencja w służbie onkologii: Fragle wykrywa raka zanim pokażą go skany
Naukowcy z Singapuru opracowali nową metodę monitorowania nowotworów, która wykorzystuje sztuczną inteligencję do analizy fragmentów DNA we krwi. Narzędzie Fragle pozwala szybko, precyzyjnie i tanio ocenić skuteczność leczenia oraz wykryć nawroty choroby na wczesnym etapie. Technologia może znacząco poprawić codzienną opiekę nad pacjentami onkologicznymi i być łatwo wdrażana w szpitalach.
Metody oparte na analizie krążącego DNA nowotworowego (ctDNA) od dawna uchodzą za obiecujące w diagnostyce i monitorowaniu raka. Problem w tym, że dotychczasowe rozwiązania są kosztowne i czasochłonne – wymagają sekwencjonowania DNA i identyfikacji mutacji, które różnią się u każdego pacjenta. To sprawia, że testy są trudne do standaryzowania i nie zawsze dają jednoznaczne wyniki.
Tu wchodzi Fragle – nowe narzędzie stworzone przez naukowców z Instytutu Genomu A*STAR w Singapurze. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, Fragle nie szuka mutacji, lecz analizuje rozmiar fragmentów DNA we krwi. DNA nowotworowe ma charakterystyczne wzorce długości, inne niż zdrowe DNA – i to właśnie te różnice wykorzystuje model oparty na sztucznej inteligencji.
Dzięki wykorzystaniu AI, Fragle może przeanalizować bardzo małą próbkę krwi i wygenerować dokładne wyniki w krótkim czasie. Jak informują autorzy badania opublikowanego w Nature Biomedical Engineering, metoda wykazała się wysoką skutecznością w próbkach pobranych od setek pacjentów z różnymi rodzajami nowotworów.
W odróżnieniu od klasycznych testów, które mogą kosztować ponad 1000 dolarów singapurskich, Fragle ma kosztować mniej niż 50 SGD. Jest też kompatybilny z większością technik stosowanych już w laboratoriach i szpitalach – co ułatwia jego wdrożenie.
– Chcieliśmy opracować prostsze, bardziej przystępne cenowo i dostępne podejście — takie, które mogłoby wspierać dokładny monitoring bez dodawania obciążenia do klinicznych przepływów pracy”– tłumaczy dr Anders Skanderup, główny autor badania.
Jedną z największych zalet Fragle jest jego zdolność do wykrywania minimalnej choroby resztkowej (MRD) – czyli śladów raka, które pozostają w organizmie po zakończeniu leczenia. Te mikroskopijne ilości DNA nowotworowego mogą sygnalizować nawrót choroby na długo przed tym, jak będzie to widoczne na obrazowaniu.
– Tak jak naukowcy śledzili ogniska COVID-19, wykrywając cząsteczki wirusa w ściekach, Fragle analizuje fragmenty DNA we krwi, aby monitorować odpowiedź na leczenie raka i wykrywać nawrót choroby na wczesnym etapie – wyjaśnia Skanderup.
Zespół z A*STAR GIS współpracuje z National Cancer Center Singapore (NCCS), by sprawdzić praktyczne zastosowanie metody. W badaniu klinicznym bierze udział ponad 100 pacjentów z rakiem płuc. Ich poziom ctDNA jest monitorowany co dwa miesiące w trakcie leczenia.
– Jesteśmy podekscytowani rozpoczęciem badań nad tym, w jaki sposób metody takie jak Fragle mogą wykryć nawrót choroby wcześniej u lokalnych pacjentów z rakiem płuc – mówi profesor nadzwyczajny Daniel Tan z NCCS.
Celem badania jest również sprawdzenie, czy zmiany w poziomie ctDNA mogą przewidywać, jak dobrze pacjent zareaguje na terapię – zanim jeszcze pojawią się objawy kliniczne.
politykazdrowotna
