Содержание
- Раннее обнаружение
- Улучшение существующего лечения
- В поисках новых лекарств
- Нет ошибок, нет стресса - ваше пошаговое руководство по созданию изменяющего жизнь программного обеспечения без разрушения вашей жизни
- Заключение
Источник: Киттипонг Джирасуханонт / Dreamstime.com
вынос:
Может ли искусственный интеллект быть технологией, чтобы окончательно победить рак? Это наш лучший выбор.
С запланированной на конец этого года вакциной против рака на людях и новыми продвинутыми методами обнаружения, основанными на искусственном интеллекте, все больше приближались к победе в войне против рака. Теперь мы можем предсказать эту самую страшную болезнь до того, как она возникнет, и лечить ее с помощью новых лекарств, которые могут выявить уникальные слабости ДНК этой специфической злокачественности.
Раннее обнаружение
Обнаружение рака как можно раньше имеет первостепенное значение. Если опухоль диагностируется на ранней стадии, врачи могут лечить ее с гораздо большей вероятностью успеха, прежде чем она станет слишком большой. Чем больше распространено злокачественных новообразований, тем ниже шансы пациентов на выживание. В предыдущей статье мы уже говорили об основанном на алгоритмах программном обеспечении, которое может анализировать любой вид отчета о медицинской визуализации, чтобы обнаружить даже самую незначительную аномалию, которую человеческий глаз не может надеяться найти. Некоторые из них настолько точны, что могут похвастаться удивительным уровнем обнаружения в 88 процентов, и их можно использовать задним числом для проверки всех предыдущих медицинских записей данного пациента (или даже населения) за считанные минуты.
Каждый день разрабатываются новые интеллектуальные алгоритмы, позволяющие выявлять сложные паттерны опухолей, и некоторые из них можно использовать для выявления опухоли уже в тот самый момент, когда она сформировалась. На старте онкологической терапии под названием Cyrcadia Health были разработаны небольшие носимые пластыри, которые можно удобно вставлять под бюстгальтер для обнаружения изменений температуры в груди женщины. Используя программное обеспечение для прогнозного анализа машинного обучения, интеллектуальное устройство может обнаруживать любые ненормальные циркадные паттерны в тканях молочной железы и немедленно оповещать женщину (и ее поставщика медицинских услуг). Согласно ранним испытаниям, проведенным производителем, заполненные сенсором пластыри могут обнаруживать до 80 процентов опухолей молочной железы. (Подробнее о том, как технология используется в здравоохранении, смотрите «Роль ИТ в медицинской диагностике».)
Что еще более интересно, так это то, что машинное обучение обязательно откроет новые возможности для своевременного обнаружения. То, что делает рак болезнью, с которой так трудно бороться, является чрезвычайной изменчивостью его многих форм. Хотя были достигнуты большие успехи в геномике рака, мониторинг человеческой ДНК для выявления любых мутаций генома требует значительных усилий по секвенированию. Чем больше образцов злокачественных новообразований и примеров может собрать ИИ, тем больше он сможет узнать о раке и значительно облегчить вычислительную нагрузку по секвенированию любой потенциальной мутации.
Улучшение существующего лечения
Большинство традиционных химиотерапевтических средств известны своими разрушительными воздействиями на организм человека, такими как алопеция, постоянная усталость, пагубная рвота и многие другие. В последние несколько лет были разработаны новые, более селективные биологические методы лечения, чтобы стимулировать иммунную систему организма против злокачественных клеток. В совокупности называемые «иммунотерапией», многие из этих новых методов лечения гораздо более терпимы, но трудно предсказать, будут ли они работать против определенной опухоли или нет.
Одним из таких примеров являются ингибиторы PD-1, группа моноклональных антител, которые действуют путем предотвращения дезактивации раковых клеток иммунной системой. Тем не менее, некоторые группы пациентов известны своим крайне низким уровнем ответа на этот тип лечения. Например, ингибиторы PD-1 не работают примерно у 80 процентов пациентов с немелкоклеточным раком легких на поздних стадиях, что приводит к значительному расходу ресурсов из-за высокой стоимости этих антител.
Прецизионная онкология - это новая отрасль, которая разрабатывает новые методы, которые улучшают решения о лечении, находя, например, только тех пациентов, которые могут извлечь выгоду из описанного выше лечения ингибиторами PD-1. Исследователи из Института Кюри во Франции вместе с американским стартапом Freenome разрабатывают новую неинвазивную альтернативу хирургической биопсии для поиска циркулирующей в крови раковой ДНК. Freenomes AI снабжается данными, поступающими от больных раком, и ему поручено найти любую связь между биомаркерами крови и реакцией пациентов на лечение. Их клинические испытания могут быть первыми среди многих, направленных на повышение эффективности и точности современной иммунотерапии, экономя драгоценные ресурсы, которые тратятся впустую на лечение пациентов, которым это не поможет. (Технология становится все более распространенной в сфере здравоохранения, но что о ней думают пациенты? Посмотрите, чего хотят пациенты от технологий здравоохранения?)
В поисках новых лекарств
Так называемая «противораковая вакцина», которая до сих пор излечивала до 97 процентов опухолей у мышей, является, пожалуй, самой революционной новостью за последние годы. На самом деле, это гораздо более точная форма описанной выше иммунотерапии. Вакцина против рака получила свое название благодаря тому факту, что она может предотвратить возвращение опухоли. Еще раз, это новое удивительное лечение фактически активирует Т-клетки иммунной системы для устранения раковых клеток по всему организму. Что отличает эту новую «вакцину» от других видов иммунотерапии, так это то, что два препарата, которые ее составляют, вводятся напрямую. внутри опухоль для реактивации «спящих» Т-клеток. Из-за этого эти клетки не похожи на любые другие Т-клетки, обнаруженные в организме, но представляют собой особую популяцию, которая была обучена распознавать специфичные для рака белки. После того, как они уничтожают опухоль внутри этой ткани, они могут даже свободно перемещаться по кровообращению для поиска и уничтожения любой другой раковой клетки, которая проникла в другие ткани (явление, известное в медицине как «метастазирование»).
Нет ошибок, нет стресса - ваше пошаговое руководство по созданию изменяющего жизнь программного обеспечения без разрушения вашей жизни
Вы не можете улучшить свои навыки программирования, когда никто не заботится о качестве программного обеспечения.
Если эта идея звучит невероятно, ну, это потому, что это так. Собираемся ли мы выиграть войну против рака, как только эта вакцина завершит испытания и будет выпущена для общественности? К сожалению, вещи редко бывают такими простыми, и это лечение работает только на определенном подмножестве типов рака, потому что иммунная система по-разному влияет на каждый тип рака. И вот где ИИ нам снова поможет, как Deus Ex Machinaили, в этом случае, машинное обучение deus ex machina.
Датской компании Evaxion недавно был выделен фонд в размере почти 1 млн. Долларов на разработку проекта машинного обучения, который позволил бы адаптировать иммунотерапию к индивидуальным потребностям пациентов. Мутации, которые приводят к неконтролируемому росту злокачественных клеток, отличаются от пациента к пациенту и зависят от его или ее определенного генома. Секвенируя гены в раковых клетках и здоровых клетках пациента, ИИ может идентифицировать индивидуальные изменения ДНК, специфичные для этого пациента, и затем разрабатывать вакцинные антигены, которые, опять же, протягивают драгоценную руку иммунной системе хозяев.
Evaxion - далеко не единственная компания, которая ищет индивидуальные решения в лечении рака, и единственное, что действительно отличает различные стартапы, - это не метод, а эффективность их алгоритмов машинного обучения. Будет ли это датская компания, которая в конечном итоге выиграет гонку, покажет время, но что действительно важно, так это то, что элемент, который будет иметь значение, - это ИИ.
Заключение
Одна из самых высоких, самых непреодолимых стен, которая в настоящее время делает терапию рака привилегией, доступной только в самых богатых странах или для самых богатых людей, является, безусловно, ее непомерной стоимостью. Эти новые технологии, основанные на искусственном интеллекте, могут помочь сократить потери и потенциально могут снизить расходы, делая лечение рака намного более доступным и, в свою очередь, более «демократичным».