Plaušu vēzis: AI parāda, kas gūs labumu no imūnterapijas
Plaušu vēzis ir izplatīta un bieži agresīva vēža forma. Tā kā ārstiem to ir grūti laikus atklāt, cilvēkiem ar plaušu vēzi ir jāsaņem vislabākā un mērķtiecīgākā terapija, lai pozitīvās perspektīvas padarītu visticamākus. Imūnterapija ir iespēja, bet kā ārsti var zināt, kas gūs labumu?
Saskaņā ar Nacionālā vēža institūta datiem plaušu un bronhu vēzis ir otrs visizplatītākais vēža veids cilvēku vidū Amerikas Savienotajās Valstīs, veidojot 12,9% no visiem jaunajiem vēža gadījumiem.
Šai vēža formai agrīnā stadijā bieži vien nav pamanāmu simptomu, kas var nozīmēt, ka ārsti sākumā nespēj to atklāt. Tas nozīmē, ka perspektīva pēc ārstēšanas var nebūt tik laba kā citām vēža formām.
Lai nodrošinātu vislabvēlīgākos rezultātus cilvēkiem ar plaušu vēzi, veselības aprūpes speciālistiem jāizvēlas vislabākais ārstēšanas veids katram indivīdam. Tas tomēr var būt sarežģīti, jo bieži ir grūti pateikt, kura persona no konkrētās ārstēšanas gūs visvairāk labumu.
Ārstam var būt arī grūti noteikt, cik noderīgi indivīdam būs jaunāki ārstēšanas veidi, piemēram, imūnterapija. Atšķirībā no ķīmijterapijas, kas ietver īpašu zāļu lietošanu, lai uzbruktu un iznīcinātu vēža šūnas, imūnterapija darbojas, palielinot cilvēka imūno reakciju pret vēža audzējiem.
Tagad komanda, ko vadīja Case Western Reserve universitātes Klīvlendā, OH pētnieki, sadarbībā ar zinātniekiem no sešām citām institūcijām ir izstrādājusi jaunu mākslīgā intelekta (AI) modeli. Šis modelis ļauj ārstniecības personām atrast, kuri cilvēki ar plaušu vēzi gūtu vislielāko labumu no imūnterapijas.
Izmeklētāji izskaidro savu metodi un ziņo par atklājumiem pētījumā, kas ir iekļauts žurnālā Vēža imunoloģijas pētījumi.
"Lai arī imūnterapija ir mainījusi visu vēža ekosistēmu," skaidro pētījuma līdzautors Anants Madabhushi, "tas arī joprojām ir ārkārtīgi dārgs - aptuveni 200 000 USD vienam pacientam gadā.
"Tā ir daļa no finansiālās toksicitātes, kas rodas kopā ar vēzi un kuras rezultātā aptuveni 42% no visiem nesen diagnosticētajiem vēža slimniekiem zaudē dzīvības ietaupījumu gada laikā pēc diagnozes noteikšanas," viņš piebilst. Madabhushi arī atzīmē, ka jaunais rīks, ar kuru viņš un viņa kolēģi strādā, var palīdzēt ārstiem un pacientiem izlemt, kura terapija viņiem vislabāk atbilst, un izvairīties no nevajadzīgiem izdevumiem.
Jauns modelis var paredzēt iznākumu
Madabhushi paskaidro, ka viņš un viņa kolēģi izstrādāja savu jauno modeli, pamatojoties uz nesenajiem atklājumiem, kas identificēja pazīmes, kas parāda, kuri vēža audzēji reaģē uz ārstēšanu.
Iepriekšējā pētījumā pētnieki atklāja, ka, lai gan ārsti parasti uzskata, ka audzēja lielums ir labs rādītājs tam, vai terapeitiskā pieeja darbojas vai nē, tikai šīs īpašības aplūkošana var būt maldinoša.
Tā vietā saka Madabhushi, "[mēs esam atklājuši, ka strukturālās izmaiņas labāk prognozē, vai terapija darbojas."
"Dažreiz, piemēram, mezgls pēc terapijas var parādīties lielāks cita iemesla dēļ, teiksim, salauzts trauks audzēja iekšienē, bet terapija faktiski darbojas," viņš paskaidro. "Tagad mums ir veids, kā to zināt."
Lai izstrādātu jauno AI modeli, komanda vispirms izmantoja datortomogrāfijas (CT) skenēšanas datus no 50 cilvēkiem ar plaušu vēzi. Tas ļāva viņiem izveidot matemātisku metodi, kas spētu identificēt jebkādas audzēja lieluma un struktūras izmaiņas pēc divu līdz trīs imūnterapijas ciklu iedarbības.
Metode atrada modeļus, kas norāda, ka īpašas izmaiņas audzējos bija saistītas ar pozitīvu atbildes reakciju uz imūnterapijas terapiju, kā arī ar augstāku pacientu izdzīvošanas līmeni.
Šis pētījums vēlreiz uzsvēra, ka tie plaušu vēža audzēji, kuriem ir visievērojamākās struktūras izmaiņas, ir arī tie, kas vislabāk reaģē uz imūnterapiju.
“Tas ir programmas pamatvērtības demonstrējums, ka mūsu mašīnmācīšanās modelis varētu paredzēt reakciju pacientiem, kuri tiek ārstēti ar dažādiem imūnās kontroles punkta inhibitoriem. Mums ir darīšana ar bioloģisko pamatprincipu. ”
Pētījuma līdzautore Prateek Prasanna
Šī gada sākumā līdzautore Prateek Prasanna saņēma Amerikas Klīniskās onkoloģijas biedrības 2019 Conquer Cancer Foundation nopelnu balvu par pētījumiem, kas saistīti ar šo pētījumu.
Turpmāk komanda plāno turpināt pārbaudīt savu AI metodi, veicot vairāk CT skenēšanu no citām vietām un cilvēkiem, kuri ārstēti ar dažādiem imūnterapijas līdzekļiem.
