Home Health Μελέτη Ελλήνων επιστημόνων στο ΝΥU προσδιορίζει με ακρίβεια τύπους καρκίνου του πνεύμονα

Μελέτη Ελλήνων επιστημόνων στο ΝΥU προσδιορίζει με ακρίβεια τύπους καρκίνου του πνεύμονα

875

O Αριστοτέλης Τσιρίγος, Αναπληρωτής Καθηγητής Παθολογίας και Διευθυντής του Κέντρου Εφαρμοσμένης Βιοπληροφορικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης. (Φωτογραφία: med.nyu.edu)
ΝΕΑ ΥΟΡΚΗ. Eνα νέο πρόγραμμα ηλεκτρονικού υπολογιστή μπορεί να αναλύσει εικόνες από τον όγκο στον πνεύμονα των ασθενών, να προσδιορίσει τον τύπο του καρκίνου, ακόμα και να εντοπίσει τα αλλαγμένα γονίδια που προκαλούν μη φυσιολογική ανάπτυξη κυττάρων, σύμφωνα με νέα μελέτη της οποίας ηγήθηκαν και συμμετείχαν Ελληνες επιστήμονες.
Η έρευνα διεξήχθη από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης (New York University – NYU) και δημοσιεύθηκε διαδικτυακά στις 17 Σεπτεμβρίου στο επιστημονικό περιοδικό «Nature Medicine», όπως αναφέρει το «Associated Press».
Σύμφωνα με τη μελέτη, το πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης ή μηχανικής μάθησης (machine learning) θα μπορούσε να ξεχωρίσει με ακρίβεια 97% το αδενοκαρκίνωμα (adenocarcinoma) και το πλακώδες καρκίνωμα (squamous cell carcinoma), δύο τύπους καρκίνου του πνεύμονα που οι παθολόγοι κατά καιρούς δυσκολεύονταν να ξεχωρίσουν.
Επιπλέον, το πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης της μελέτης ήταν σε θέση να διαπιστώσει -και πάλι από την ανάλυση των εικόνων- αν υπάρχουν ανώμαλες εκδοχές έξι γονιδίων που συνδέονται με τον καρκίνο του πνεύμονα, συμπεριλαμβανομένων των EGFR, KRAS και TP53, με ακρίβεια που κυμαίνεται από 73% έως 86%, ανάλογα με το γονίδιο. Τέτοιες γενετικές αλλαγές ή μεταλλάξεις συχνά προκαλούν την ανώμαλη ανάπτυξη που παρατηρείται στον καρκίνο, αλλά μπορούν επίσης να αλλάξουν το σχήμα ενός κυττάρου και τις αλληλεπιδράσεις του με το περιβάλλον του, παρέχοντας οπτικές ενδείξεις για αυτοματοποιημένη ανάλυση.
Ο προσδιορισμός των γονιδίων που μεταβάλλονται σε κάθε όγκο έχει καταστεί ζωτικής σημασίας, ιδίως με την αυξημένη χρήση στοχευμένων θεραπειών που λειτουργούν μόνο κατά των καρκινικών κυττάρων με συγκεκριμένες μεταλλάξεις, λένε οι ερευνητές.
Αλλά, μπορεί να χρειαστούν ολόκληρες εβδομάδες για να γίνουν γνωστά τα αποτελέσματα από τις γενετικές δοκιμές που χρησιμοποιούνται σήμερα για να επιβεβαιώσουν την παρουσία μεταλλάξεων, όπως λένε οι συγγραφείς της μελέτης.
«Η καθυστέρηση της έναρξης της θεραπείας του καρκίνου δεν είναι ποτέ καλή» για τον ασθενή, αναφέρει ο επικεφαλής της έρευνας, διδάκτορας και αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Παθολογίας της Ιατρικής Σχολής του NYU και του NYU Health’s Perlmutter Cancer Center, Αριστοτέλης Τσιρίγος (Aristotelis Tsirigos). «H μελέτη μας παρέχει ισχυρές αποδείξεις πως αυτή η προσέγγιση μέσω της τεχνητής νοημοσύνης θα είναι σε θέση να προσδιορίσει άμεσα τον υπότυπο του καρκίνου και το μεταλλαγμένο προφίλ ώστε οι ασθενείς να ξεκινήσουν συντομότερα τις στοχευμένες θεραπείες», πρόσθεσε.
Η μηχανική μάθησης (machine learning)
Στην μελέτη, η ερευνητική ομάδα σχεδίασε στατιστικές τεχνικές που δίνουν στο πρόγραμμα τη δυνατότητα να «μαθαίνει» πώς να γίνεται καλύτερο σε ένα καθήκον που του ανατίθεται, αλλά χωρίς να του έχει υποδειχθεί πλήρως πώς να το κάνει. Τέτοια προγράμματα κατασκευάζουν κανόνες και μαθηματικά πρότυπα που κάνουν δυνατή τη λήψη αποφάσεων, οι οποίες βασίζονται σε παραδείγματα δεδομένων με τα οποία έχουν τροφοδοτηθεί, με το πρόγραμμα να γίνεται «εξυπνότερο» καθώς αυξάνονται τα δεδομένα από τις δοκιμές.
«Κατά τη διάρκεια της μελέτης μας, ήμασταν ενθουσιασμένοι που καταφέραμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια σε παθολογοανατομικό επίπεδο και να δείξουμε ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να ανακαλύψει άγνωστα προηγουμένως μοτίβα στα ορατά χαρακτηριστικά των καρκινικών κυττάρων και των ιστών γύρω τους», ανέφερε ο συμμετέχον στην έρευνα Narges Razavian, διδάκτορας και αναπληρωτής καθηγητής στο τμήμα Radiology and Population Health. «Η συνέργεια μεταξύ των δεδομένων και της υπολογιστικής ισχύος δημιουργεί πρωτόγνωρες ευκαιρίες για βελτίωση τόσο της πρακτικής όσο και της επιστήμης της Ιατρικής», συμπλήρωσε.
Στην έρευνα συμμετείχε και ο Θεόδωρος Σακελλαρόπουλος, της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.
Προχωρώντας, η ομάδα σχεδιάζει να συνεχίσει την εκπαίδευση του προγράμματος τεχνητής νοημοσύνης με δεδομένα μέχρι να προσδιορίσει ποια γονίδια μεταλλάσσονται σε έναν συγκεκριμένο καρκίνο με ακρίβεια άνω του 90%. Σε αυτό το σημείο θα αρχίσουν να ζητούν έγκριση από την κυβέρνηση για τη χρήση της τεχνολογίας κλινικά και για τη διάγνωση αρκετών τύπων καρκίνου.