W jaki sposób sztuczna inteligencja może wspomagać leczenie raka?
Justyna Piekara

W jaki sposób sztuczna inteligencja może wspomagać leczenie raka?

Kombinowane terapie lekowe oraz ich personalizowanie poprawiają skuteczność leczenia nowotworów. Eksperymentalne badania przesiewowe, które pozwalają opracować najbardziej skuteczne połączenia są długotrwałe i kosztowne. Z pomocą przychodzi sztuczna inteligencja. Dzięki niej stworzono niedawno skuteczny, farmakologiczny sposób selektywnego niszczenia komórek rakowych. 

Terapia nowotworów wspomagana sztuczną inteligencją 

Wczesne wykrywanie zmian nowotworowych ma kluczowe znaczenie dla procesu leczenia i przeżywalności pacjentów. Lekarze i naukowcy nieustanne szukają sposobów, które pomogą nam wygrywać z chorobą, być może w niedalekiej przyszłości uczeni zyskają istotne wsparcie. Obecność sztucznej inteligencji (ang. Artificial Inteligence, AI) w świecie medycyny staje się faktem. 

Badania onkologiczne to obszar, który czerpie duże korzyści z technologii sztucznej inteligencji. Dzięki zastosowaniu narzędzi AI dokonano wielu przełomów w diagnostyce i leczeniu nowotworów szybciej niż kiedykolwiek.

Bazujące na tej technologii, można dopingować rozwój terapii przeciwnowotworowej, przyspieszać odkrywanie nowych leków, procesy ich weryfikacji i wdrażania do praktycznego, klinicznego zastosowania.  

AI w diagnostyce nowotworów

Przykładem nowoczesnego podejścia w diagnostyce może być szwajcarska firma Sophia Genetics. Oferuje ona zestaw wykorzystujący technologię sztucznej inteligencji do porównywania DNA pacjenta z dużą bazą danych. Ma to na celu ustalenie, czy występują u niego pewne mutacje genetyczne, które wiążą się z większym ryzykiem zachorowania na raka płuc, raka jelita grubego, skóry i mózgu. Wczesna diagnostyka umożliwia szybkie wdrożenie działań profilaktycznych i skorzystanie z medycyny precyzyjnej, która daje lepsze rezultaty leczenia.

Na Uniwersytecie Gdańskim realizowany jest projekt „Knowledge At the Tip of Your fingers: Clinical Knowledge for Humanity” (KATY), który wykorzystuje system medycyny personalizowanej wspomagany przez sztuczną inteligencję. Program wesprze lekarzy w procesie decyzyjnym w przypadku leczenia pacjentów zmagających się z rakiem nerki. 

Natomiast naukowcy z Chin niedawno zbadali, jak zastosowanie programu uczenia mechanicznego (ang. machine learning, ML) może poprawić wyniki interpretacji danych medycznych podczas diagnozowania guza mózgu. Stworzony przez nich program pomaga w planowaniu operacji. Segmentacja guza z zastosowaniem aplikacji AI, która wspomaga wykrywanie raka, okazała się dokładniejsza i wydajniejsza w porównaniu do tej, wykonanej przez chirurga.

Testowanie leków z zastosowaniem sztucznej inteligencji

Przewidywanie interakcji leków opiera się na wskaźnikach podobieństwa, optymalizację dawkowania przeprowadza się przy użyciu modeli matematycznych do interpretacji danych farmakokinetycznych i farmakodynamicznych. Dla sztucznej inteligencji nie stanowi to problemu – jest w stanie stosunkowo szybko opracowywać duże ilości danych. Uczenie maszynowe może pomóc lekarzom i farmaceutom zidentyfikować wzorce i relacje na podstawie złożonych zestawów danych, a także prognozować wyniki badań klinicznych. 

Naukowcy z Uniwersytetu Aalto, Uniwersytetu Helsińskiego i Uniwersytetu w Turku w Finlandii donoszą, że opracowali model uczenia maszynowego comboFM, który może przewidywać, w jaki sposób kombinacje różnych leków przeciwnowotworowych niszczą komórki rakowe. Wyniki ich badania opublikowano w „Nature Communications”. Do oceny modelu comboFM jego twórcy wykorzystali dane dotyczące odpowiedzi na leki przeciwnowotworowe z badania Nation Cancer Institute-ALMANAC. Przebadano unikalne leki zatwierdzone przez FDA w różnych kombinacjach i stężeniach, w 60 liniach komórkowych pochodzących z dziewięciu typów tkanek. Wykonano łącznie 333 180 pomiarów reakcji na skojarzone farmaceutyki i 222 120 pomiarów odpowiedzi na pojedynczy lek. Dzięki zastosowaniu modelu udało się znaleźć powiązania między lekami a komórkami nowotworowymi, które nie były wcześniej obserwowane. 

Zdaniem profesora Juho Rousu model daje bardzo dokładne i wiarygodne wyniki. Świadczy o tym wartość współczynnika korelacji w przeprowadzonych pomiarów, która wyniosła ponad 0,9. W pomiarach eksperymentalnych, aby uznać wynik za przekonywający, współczynnik korelacji powinien wynosić 0,8–0,9.

Eksperymentalne badania leków są kosztowne. Model stworzony przez międzynarodowy zespół badawczy może stanowić dla nich efektowną alternatywę. Prognozy przygotowywane z pomocą comboFM, są solidne i przedstawiają się obiecująco w kwestii personalizowania terapii i onkologicznych. 

To samo podejście do uczenia maszynowego może być stosowane w przypadku chorób innych niż nowotwory. Trzeba by tylko „nauczyć” model opracowywania danych dotyczących danej jednostki chorobowej. 

  1. AI predicts cancer killing drug combos, „genengnews.com” [online], https://www.genengnews.com/news/ai-predicts-cancer-killing-drugcombos/utm_medium=newsletter&utm_source=GEN%20Daily%20News%20Highlights&utm_content=01&utm_campaign=GEN%20Daily%20News%20Highlights_20201202&oly_enc_id=9552C8911023H0T&fbclid=IwAR1x68eeLs1FLcap0XCSEdfRyqporg7Zu7_Ui2uMEbE_SXx5Twvzve46tog, [dostęp:] 09.12.2020.
  2. E. L. Romm, I. F. Tsigelny, Artificial intelligence in drug treatment, „Annual Review of Pharmacology and Toxicology” 2020, nr 60, s. 353-369.
  3. D. Ho, Artificial intelligence in cancer therapy, „Science” 2020, nr 367 (6481), s 982-983.
  4. C. Hence, AI in oncology assisting diagnostics and drug discovery: prescribe with care, „towardsdatascience.com” [online], https://towardsdatascience.com/ai-in-oncology-assisting-diagnostics-and-drug-discovery-prescribe-with-care-dd9822aac626, [dostęp:] 09.12.2020.
  5. Nowy system medycyny personalizowanej wspomagany przez sztuczną inteligencję wesprze leczenie raka nerki. Nowy projekt na UG, „ug.edu.pl” [online], https://ug.edu.pl/news/pl/484/nowy-system-medycyny-personalizowanej-wspomagany-przez-sztuczna-inteligencje-wesprze-leczenie-raka, [dostęp:] 09.12.2020.
  6. AI predicts which drug combinations kill cancer cells, „eurekalert. org” [online], https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020–12/au-apw113020.php, [dostęp:] 09.12.2020.

Polecane dla Ciebie

Twoje sugestie

Dokładamy wszelkich starań, aby podane zdjęcie i opis oferowanych produktów były aktualne, w pełni prawidłowe oraz kompletne. Jeśli widzisz błąd, poinformuj nas o tym.

Zgłoś uwagi Ikona

Polecane artykuły

  • Płukanie zatok – jakie są wskazania do irygacji zatok przynosowych oraz w jaki sposób zrobić to w domu?

    Płukanie zatok posiada wiele zalet – może być bezpiecznie stosowane przez dzieci (od 4. roku życia), kobiety w ciąży i karmiące piersią. Stanowi niefarmakologiczną metodę walki z katarem oraz zapaleniem zatok – pomaga zachować drożność przewodów nosowych i zatok oraz oczyścić z zakaźnej wydzieliny i innych zanieczyszczeń (patogenów czy alergenów). 

  • Mięśniaki macicy – przyczyny, objawy, leczenie, operacja niezłośliwego nowotworu macicy

    Mięśniaki macicy są najczęstszymi niezłośliwymi nowotworami kobiecych narządów rodnych, mogą one dotyczyć nawet co czwartej kobiety w wieku rozrodczym. Mięśniaki w macicy pomimo łagodnego charakteru mogą być przyczyną niepokojących i uciążliwych objawów, które, w dużej mierze, zależą od rodzaju i wielkości, jaką osiągną. Ich rozpowszechnienie w populacji oraz konsekwencje zdrowotne sprawiają, iż są jedną z częstszych przypadłości spotykanych w praktyce ginekologicznej. Jakie są przyczyny powstawania mięśniaków? Jak wygląda diagnostyka oraz leczenie?

  • Woda morska do nosa – jak działa? Kiedy warto stosować sól morską w sprayu?

    Preparaty wody morskiej do nosa przeznaczone są zarówno do codziennej higieny nosa, jak i w przypadku wystąpienia schorzeń układu oddechowego. Przeznaczone są dla dzieci (nawet od pierwszych dni życia), osób dorosłych, starszych oraz kobiet w ciąży i karmiących. Dostępne są w postaci roztworu izotonicznego lub hipertonicznego. Mają działanie nawilżające oraz oczyszczające.  

  • Angina – przyczyny, objawy, leczenie anginy u dzieci i u dorosłych

    Angina to ostre zapalenie gardła i migdałków wywołane najczęściej przez paciorkowce z grupy A (Streptococcus pyogenes). Anginę rozpoznaje się na podstawie występowania charakterystycznych objawów, takich jak silny ból gardła utrudniający przełykanie, wysoka gorączka, powiększenie szyjnych węzłów chłonnych oraz na podstawie stwierdzenia w badaniu przedmiotowym zaczerwienienia błony śluzowej gardła, rozpulchnienia migdałków oraz białego nalotu.

  • POChP – przyczyny, objawy, leczenie, rokowania w przewlekłej obturacyjnej chorobie płuc

    Przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) to nieuleczalna, postępująca choroba układu oddechowego, której przyczyną jest palenie tytoniu (w 80-90% przypadków) lub narażenie na czynniki drażniące, np. pyły, chemikalia. W przebiegu POChP dochodzi do zwężenia oskrzeli (obturacji) i tym samym ograniczenia przepływu powietrza przez dolne drogi oddechowe. Objawy, które się wówczas pojawiają to duszności, mokry kaszel, świszczący oddech. W terapii przewlekłej obturacyjnej oskrzeli płuc stosuje się przede wszystkim leki rozszerzające oskrzela.

  • Heparyna – popularny lek antyzakrzepowy może pomóc przeciwdziałać COVID-19

    Według ustaleń badaczy pochodzących z Wielkiej Brytanii heparyna blokuje białko spike koronawirusa SARS-CoV-2, które po połączeniu się z odpowiednim receptorem na powierzchni komórki gospodarza, umożliwia jej zakażenie. Czy heparyna znajdzie zastosowanie w leczeniu COVID-19?

  • Uczulenie na słońce – przyczyny. Jak złagodzić objawy wysypki od słońca?

    Promienie słoneczne wykorzystywane są do produkowania witaminy D, która jest niezbędna do prawidłowego rozwoju kości oraz wzmacniania układu odpornościowego. Niestety zbyt długa bądź zbyt intensywna ekspozycja na słońce może powodować występowanie alergii. Uczulenie na słońce może dotknąć każdego z nas, dlatego też warto wiedzieć jak postępować, gdy na ciele pojawi się wysypka od słońca. 

  • Statyny – poprawiają efektywność leczenia pacjentek z najbardziej agresywnymi postaciami raka piersi

    Statyny to leki na obniżające poziom cholesterolu we krwi. Pomagają zapobiegać zawałom serca i udarom mózgu. Zespół badaczy z University of Texas MD Anderson Cancer Center w Houston oraz Baylor College of Medicine przeanalizował ich działanie na agresywne podtypy raka piersi. Naukowcy zaobserwowali istotną poprawę przeżywalności pacjentek z potrójnie ujemnym rakiem sutka, które poddały się terapii statynami.

Porozmawiaj z farmaceutą
Infolinia: 800 110 110

Zadzwoń do nas jeśli potrzebujesz porady farmaceuty.
Jesteśmy dla Ciebie czynni całą dobę, 7 dni w tygodniu, bezpłatnie.

Pobierz aplikację mobilną Pobierz aplikację mobilną Doz.pl

Ikona przypomnienie o zażyciu leku.
Zdarza Ci się ominąć dawkę leku?

Zainstaluj aplikację. Stwórz apteczkę. Przypomnimy Ci kiedy wziąć lek.

Dostępna w Aplikacja google play Aplikacja appstore
Dlaczego DOZ.pl
Niższe koszta leczenia

Darmowa dostawa do Apteki
Bezpłatna Infolinia dla Pacjentów.

ikona niższe koszty leczenia
Bezpieczeństwo

Weryfikacja interakcji leków.
Encyklopedia leków i ziół

Ikona encklopedia leków i ziół
Wsparcie w leczeniu

Porady na czacie z Farmaceutą.
E-wizyta z lekarzem specjalistą.

Ikona porady na czacie z farmaceutą
Newsletter

Bądź na bieżąco z DOZ.pl

Ważne: Użytkowanie Witryny oznacza zgodę na wykorzystywanie plików cookie. Szczegółowe informacje w Regulaminie.

Zamnij