Rakovina pľúc: AI ukazuje, kto bude mať prospech z imunoterapie
Rakovina pľúc je častá a často agresívna forma rakoviny. Pretože pre lekárov je ťažké odhaliť ju včas, ľudia s rakovinou pľúc musia dostať najlepšiu a najcielenejšiu liečbu, aby sa zvýšila pravdepodobnosť pozitívneho výhľadu. Imunoterapia je možnosťou, ale ako môžu lekári vedieť, pre koho bude prínosom?
Nový prediktívny model môže určiť, ktorí ľudia s rakovinou pľúc budú reagovať na imunoterapiu.Podľa Národného onkologického ústavu je rakovina pľúc a priedušiek druhým najrozšírenejším typom rakoviny medzi ľuďmi v Spojených štátoch, čo predstavuje 12,9% všetkých nových prípadov rakoviny.
Táto forma rakoviny nemá v počiatočných štádiách často žiadne znateľné príznaky, čo môže znamenať, že lekári ju spočiatku nedokážu odhaliť. To znamená, že výhľad po liečbe nemusí byť taký dobrý ako pri iných formách rakoviny.
Na zabezpečenie čo najpriaznivejších výsledkov pre ľudí s rakovinou pľúc musia zdravotnícki pracovníci zvoliť najlepší typ liečby pre každého jednotlivca. To však môže byť zložité, pretože je často ťažké povedať, ktorá osoba bude mať z konkrétnej liečby najväčší úžitok.
Pre lekára môže byť tiež ťažké určiť, aké prospešné budú pre jednotlivca novšie typy liečby, napríklad imunoterapia. Na rozdiel od chemoterapie, ktorá spočíva v použití špecifických liekov na napadnutie a zničenie rakovinových buniek, imunoterapia funguje tak, že zvyšuje imunitnú odpoveď človeka na rakovinové nádory.
Tím vedený výskumníkmi z Case Western Reserve University v Clevelande v štáte Ohio teraz v spolupráci s vedcami zo šiestich ďalších inštitúcií vyvinul nový model umelej inteligencie (AI). Tento model umožňuje zdravotníckym pracovníkom zistiť, ktorí ľudia s rakovinou pľúc by mali z imunoterapie najväčší úžitok.
Vyšetrovatelia vysvetľujú svoju metódu a svoje zistenia hlásia v študijnom príspevku, ktorý je uvedený v časopise Imunologický výskum rakoviny.
„Aj keď imunoterapia zmenila celý ekosystém rakoviny,“ vysvetľuje spoluautor štúdie Anant Madabhushi, „zostáva tiež mimoriadne drahý - okolo 200 000 dolárov na pacienta ročne.
„To je súčasť finančnej toxicity, ktorá prichádza s rakovinou a vedie k tomu, že približne 42% všetkých novodiagnostikovaných pacientov s rakovinou stratí svoje celoživotné úspory do jedného roka od stanovenia diagnózy,“ dodáva. Madabhushi tiež poznamenáva, že nový nástroj, na ktorom on a jeho kolegovia pracujú, môže pomôcť lekárom a pacientom rozhodnúť sa, ktorá terapia im najlepšie vyhovuje, a vyhnúť sa zbytočným výdavkom.
Nový model môže predvídať výsledok
Madabhushi vysvetľuje, že on a jeho kolegovia vyvinuli nový model na základe nedávnych zistení, ktoré identifikovali znaky, ktoré ukazujú, ktoré rakovinové nádory reagujú na liečbu.
V predchádzajúcej štúdii vyšetrovatelia zistili, že hoci si lekári zvyčajne mysleli, že veľkosť nádoru je dobrým indikátorom toho, či terapeutický prístup funguje alebo nie, samotný pohľad na túto vlastnosť môže byť klamný.
Namiesto toho, hovorí Madabhushi, „sme zistili, že zmena textúry lepšie predpovedá, či terapia funguje.“
„Niekedy sa napríklad môže uzol po liečbe javiť väčší z iného dôvodu, napríklad z dôvodu zlomeniny cievy vo vnútri nádoru - ale terapia skutočne funguje,“ vysvetľuje. "Teraz to máme vedieť."
Pri vývoji nového modelu AI tím najskôr použil údaje z počítačovej tomografie (CT) od 50 ľudí s rakovinou pľúc. To im umožnilo pripraviť matematickú metódu schopnú identifikovať akékoľvek zmeny veľkosti a textúry, ku ktorým dôjde v nádore po vystavení dvom až trom cyklom imunoterapie.
Metóda našla vzory naznačujúce, že konkrétne zmeny v nádoroch boli spojené s pozitívnou odpoveďou na liečbu imunoterapiou, ako aj s vyššou mierou prežitia pacientov.
Táto štúdia opäť zdôraznila, že tie nádory pľúc, ktoré vykazujú najvýraznejšie zmeny v štruktúre, sú tiež tie, ktoré najlepšie reagujú na imunoterapiu.
„Toto je ukážka základnej hodnoty programu, že náš model strojového učenia dokáže predpovedať odpoveď u pacientov liečených rôznymi inhibítormi imunitného kontrolného bodu. Zaoberáme sa základným biologickým princípom. “
Spoluautor štúdie Prateek Prasanna
Na začiatku tohto roka získal spoluautor Prateek Prasanna cenu za zásluhy Americkej spoločnosti pre klinickú onkológiu 2019 Conquer Cancer Foundation za zásluhy za výskum spojený s touto štúdiou.
Do budúcnosti tím plánuje ďalšie testovanie svojej metódy AI na viacerých CT snímkach z iných miest a od ľudí liečených rôznymi imunoterapeutickými látkami.