Pljučni rak: AI kaže, komu bo imunoterapija koristila
Pljučni rak je pogosta in pogosto agresivna oblika raka. Ker ga zdravniki težko zgodaj odkrijejo, morajo ljudje s pljučnim rakom prejeti najboljšo in najbolj usmerjeno terapijo, da bodo pozitivni obeti bolj verjetni. Možna je imunoterapija, toda kako lahko zdravniki vedo, kdo bo imel koristi?
Po podatkih Nacionalnega inštituta za raka je rak pljuč in bronhijev druga najbolj razširjena vrsta raka med ljudmi v ZDA, saj predstavlja 12,9% vseh novih primerov raka.
Ta oblika raka v zgodnjih fazah pogosto nima opaznih simptomov, kar lahko pomeni, da je zdravniki sprva ne morejo odkriti. To pomeni, da obeti po zdravljenju morda niso tako dobri kot pri drugih oblikah raka.
Da bi zagotovili najugodnejše rezultate za ljudi s pljučnim rakom, morajo zdravstveni delavci izbrati najboljšo vrsto zdravljenja za vsakega posameznika. To pa je lahko težavno, saj je pogosto težko ugotoviti, katera oseba bo imela od določenega zdravljenja največ koristi.
Zdravnik lahko tudi težko ugotovi, kako koristne bodo nove vrste zdravljenja, kot je imunoterapija, za posameznika. Za razliko od kemoterapije, ki vključuje uporabo določenih zdravil za napad in uničenje rakavih celic, imunoterapija deluje tako, da poveča imunski odziv osebe proti rakavim tumorjem.
Zdaj je skupina, ki so jo vodili raziskovalci z univerze Case Western Reserve v Clevelandu v OH - v sodelovanju z znanstveniki iz šestih drugih institucij - razvila nov model umetne inteligence (AI). Model omogoča zdravnikom, da ugotovijo, kateri ljudje s pljučnim rakom bi imeli od imunoterapije največ koristi.
Preiskovalci razložijo svojo metodo in svoje ugotovitve poročajo v študijskem članku, ki je objavljen v reviji Imunološke raziskave raka.
»Čeprav je imunoterapija spremenila celoten ekosistem raka,« pojasnjuje soavtor študije Anant Madabhushi, »ostaja tudi izjemno draga - približno 200.000 USD na bolnika na leto.
"To je del finančne toksičnosti, ki je povezana z rakom in povzroči približno 42% vseh na novo diagnosticiranih bolnikov z rakom, ki v enem letu od diagnoze izgubijo življenjske prihranke," dodaja. Madabhushi tudi ugotavlja, da lahko novo orodje, s katerim delajo on in njegovi kolegi, pomaga zdravnikom in bolnikom, da se odločijo, katera terapija jim najbolj ustreza, in se izogne nepotrebnim stroškom.
Novi model lahko napove izid
Madabhushi pojasnjuje, da je skupaj s sodelavci svoj novi model razvil na podlagi nedavnih ugotovitev, ki so prepoznale znake, ki kažejo, kateri rakasti tumorji se odzivajo na zdravljenje.
V prejšnji študiji so preiskovalci ugotovili, da čeprav so zdravniki običajno mislili, da je velikost tumorja dober pokazatelj, ali terapevtski pristop deluje, lahko samo pogled na to značilnost zavaja.
Namesto tega, pravi Madabhushi, "[smo] ugotovili, da je sprememba teksture boljši napovednik, ali terapija deluje."
"Včasih se na primer vozel po terapiji zdi večji zaradi drugega razloga, recimo zlomljene žile v tumorju - toda terapija dejansko deluje," pojasnjuje. "Zdaj to lahko vemo."
Za razvoj novega modela AI je skupina najprej uporabila podatke s slik računalniške tomografije (CT) 50 ljudi z rakom na pljučih. To jim je omogočilo, da vzpostavijo matematično metodo, s katero lahko ugotovijo kakršne koli spremembe v velikosti in teksturi v tumorju po izpostavitvi dvema do trem ciklom imunoterapije.
Metoda je odkrila vzorce, ki kažejo, da so bile določene spremembe tumorjev povezane s pozitivnim odzivom na zdravljenje z imunoterapijo, pa tudi z višjo stopnjo preživetja bolnikov.
Ta študija je še enkrat poudarila, da so tisti tumorji pljučnega raka, ki kažejo najbolj opazne spremembe v teksturi, tudi tisti, ki se najbolje odzovejo na imunoterapijo.
»To je prikaz temeljne vrednosti programa, da bi naš model strojnega učenja lahko napovedal odziv pri bolnikih, zdravljenih z različnimi zaviralci imunske kontrolne točke. Ukvarjamo se s temeljnim biološkim načelom. "
Soavtor študije Prateek Prasanna
V začetku tega leta je soavtor Prateek Prasanna za raziskave, povezane s to študijo, prejel nagrado Ameriškega združenja za klinično onkologijo 2019 Conquer Cancer Foundation Merit Award.
V prihodnosti skupina načrtuje nadaljnje testiranje metode AI na več CT pregledih z drugih mest in pri ljudeh, zdravljenih z različnimi imunoterapevtskimi sredstvi.
