Psy są w stanie wykryć nowotwór u człowieka – naukowcy chcą opracować sztuczną inteligencję, która będzie naśladowała czworonogi
Justyna Piekara

Psy są w stanie wykryć nowotwór u człowieka – naukowcy chcą opracować sztuczną inteligencję, która będzie naśladowała czworonogi

Psy z powodzeniem pomagają wykrywać nowotwory już od lat 90. ubiegłego wieku. Naukowcy pracują nad systemem sztucznej inteligencji, który równie dobrze mógłby wykonać to zadanie. Czy w przyszłości nasze smartfony będą w stanie "wywąchać" raka?  

Rak prostaty – trudny do zdiagnozowania

Rak prostaty jest drugim najczęściej występującym nowotworem u mężczyzn. Szeroko stosowanym narzędziem do jego wykrywania jest badanie specyficznego antygenu PSA, ale test często nie pozwala wykryć choroby lub prowadzi do nieprawidłowych diagnoz. Naukowcy postanowili stworzyć bardziej skuteczne narzędzie.

Zainspirowany dokonaniami zwierząt, Andreas Mershin z MIT Center for Bits and Atoms i jego interdyscyplinarny zespół, wykorzystując sztuczną inteligencję, opracowują system diagnozowania, który będzie lepiej identyfikował chorobę.

Badacze uzyskali mocz od 12 mężczyzn z potwierdzonym biopsją rakiem gruczołu krokowego o wysokim stopniu złośliwości i 38 mężczyzn, którzy mieli negatywne wyniki badania. Wykonali też analizę gatunków drobnoustrojów naturalnie występujących w moczu pacjentów. Ta metoda ujawniła różnice między próbkami pozytywnymi i negatywnymi pod względem nowotworu. Zebrali także lotne związki, które składają się na zapach każdej próbki moczu i przeanalizowali te substancje chemiczne za pomocą chromatografii gazowej. Odkryli, że ilości kilku z nich w próbkach raka były niższe lub podwyższone. Zdaniem Mershina taki stan rzeczy – pozorny brak spójnych biomarkerów raka prostaty podkreśla problem diagnozowania chorób na podstawie specyficznych związków chemicznych.

Psy – diagności

Część próbek moczu została zdiagnozowana przez Florin i Midasa – dwa psy, które przeszły wcześniej odpowiednie szkolenie. Podczas każdego testu pies badał karuzelę zawierającą jedną próbkę z wynikiem dodatnim oraz trzy próbki z wynikiem ujemnym w kierunku raka prostaty. Po wąchaniu każdego pojemnika z moczem zwierzę dokonywało selekcji i miało za zadanie wskazać pozytywną próbkę.

Układ węchowy psów był w 71% skuteczny w wykrywaniu raka gruczołu krokowego. To umiarkowana dokładność, jednak taki efekt spowodowany był faktem, że ich szkolenie było ograniczone ze względu na niewielką liczbę dostępnych próbek moczu. Dodatkowy trening umiejętności zwierząt prawdopodobnie poprawiłyby efektywność testu.

Polecane dla Ciebie

Praca nad „nano nosami”

Udział zwierząt w procedurze diagnostycznej jest niepraktyczny w przypadku badań przesiewowych prowadzonych na dużą skalę, dlatego naukowcy postanowili zrealizować pomysł – opracować „nano nosy”. Ostatecznym celem zespołu jest stworzenie algorytmu maszynowego, który stałby się analogiem zwierzęcych receptorów węchowych.

Mershin nie kryje nadziei, że producenci urządzeń będą zainteresowani innowacja, nad którą pracuje. „[Smartfon] ma już gałkę oczną – aparat. Ma już ucho, które jest mikrofonem. Prawie zaczyna przypominać ludzką twarzą! Ten dodatkowy zmysł w smartfonie jest niezbędny” – mówi fizyk.

Innowatorzy wykorzystali psie diagnozy do wyszkolenia sztucznej inteligencji. Stworzono sieć neuronową (ANN) w celu oceny lotnych substancji chemicznych wykrywanych w moczu za pomocą spektrometrii masowej. 

Potrzeba dodatkowych badań

Eksperyment wypadł pomyślnie, ponieważ ANN wykryła próbki raka z dużą dokładnością, jednak ze względu na wykorzystanie niewielkiej liczby próbek, naukowcy twierdzą, że wyniki należy zweryfikować, przeprowadzić eksperyment ponownie i sprawdzić działanie mechanizmu maszynowego uczenia się na większej ilości danych.

Klasyfikacja Gleasona to system zalecany przez Światową Organizację Zdrowia do patomorfologicznej oceny stopnia złośliwości raka gruczołu krokowego.

W eksperymencie wykorzystano próbki od pacjentów w zaawansowanym stadium nowotworu. Wszystkim przyznano 9 w 10 stopniowej skali. Amanda Siegel, chemik analityczny i biofizyczny z Integrated Nanosystems Development Institute (INDI), sądzi, że wyniki badania to obiecujący pierwszy krok, ale ostatecznie trzeba będzie przyjrzeć się próbkom z niższymi wynikami w skali Gleasona, aby były bardziej praktyczne. 

  1. A. Jones, Dogs are teaching machines to sniff out cancer, “ thescientist.com” [online], https://www.the-scientist.com/news-opinion/dogs-are-teaching-machines-to-sniff-out-cancer-68469, [dostęp:] 08.03.2021.
  2. C. Guest, R. Harris, K. S. Swanos, Feasibility of integrating canine olfaction with chemical and microbial profiling of urine to detect lethal prostate cancer, „PLoS ONE” 2021, nr 16 (2), [online] https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245530, [dostęp:] 08.03.2021.
  3. T. Lewis, P. Patel, AI system can sniff out disease as well as dogs do, „scientificamerican.com” [online], https://www.scientificamerican.com/article/ai-system-can-sniff-out-disease-as-well-as-dogs-do/, [dostęp:] 08.03.2021.
  4. R. Reader, Scientists want your smartphone to sniff out cancer-just like a dog, „fastcompany.com” [online], https://www.fastcompany.com/90605161/smartphone-cancer-detector-dogs, [dostęp:] 08.03.2021.
  5. Learning from prostate cancer-detecting dogs to improve diagnostic tests, ”eurekalert.org” [online], https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021–02/p-lfp021021.php, [dostęp:] 08.03.2021.

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

  • Probiotyki i kiszonki lekiem na halitozę

    Najnowsze badania nad problemem halitozy pokazują, że stosowanie probiotyków w formie bakterii Gram-dodatnich może pomóc w walce z tą przykrą przypadłością. Czy drobnoustroje probiotyczne rozwiązują problem raz na zawsze?

  • Zniekształcenia poznawcze – co to takiego? Geneza, rodzaje

    Zniekształcenia poznawcze to wyolbrzymione schematy myślowe, które fałszują rzeczywistość i sprawiają, że postrzegamy ją w sposób zdeformowany. Doświadcza ich każdy człowiek, jednak jeśli pojawiają się zbyt często lub utrzymują się przez długi czas, mogą prowadzić do występowania stanów lękowych czy zaburzeń nastroju.

  • Leczenie endometriozy zastrzykiem raz w miesiącu – co wiemy o tej metodzie?

    Endometrioza dotyka na całym świecie około 10% kobiet w wieku rozrodczym. Patogeneza tej choroby polega na tym, że tkanka podobna do endometrium lub wyściółki macicy rośnie poza macicą, powodując silny ból miesiączkowy i obfite krwawienie, a u niektórych bezpłodność. Dostępne terapie mogą pomóc złagodzić objawy, jednak obecnie nie ma lekarstwa na endometriozę. Nowe badania wykazały, że comiesięczne zastrzyki przeciwciał zmniejszają zmiany chorobowe, tkankę bliznowatą i zrosty narządów u małp z endometriozą.

  • Badania przesiewowe raka piersi – mammografia 3D lepsza niż skan 2D. Przegląd najnowszych doniesień

    W dużym badaniu obejmującym ponad milion kobiet naukowcy porównali skuteczność mammografii 2D i mammografii z tomosyntezą 3D w wykrywaniu raka piersi. Odkryli, że mammografia 3D była znacznie skuteczniejsza niż mammografia 2D. Czy standard profilaktyki raka piersi właśnie uległ zmianie?

  • Spożycie soli może mieć inny wpływ na mężczyzn i kobiety

    Nadciśnienie krwi dotyka około 1,28 miliarda dorosłych na całym świecie. Jeśli ciśnienie krwi nie jest prawidłowo kontrolowane, może zwiększać ryzyko chorób serca, mózgu i nerek. Jedną z powszechnych, ale mniej znanych przyczyn nadciśnienia tętniczego jest nadwrażliwość na sól, czyli sytuacja, w której organizm nie wydala jej nadmiaru. Ostatni przegląd badań nad tym tematem wykazał, że kobiety w każdym wieku są bardziej wrażliwe kardiologicznie na spożycie soli niż mężczyźni. Zjawisko to może mieć wpływ na kontrolę ciśnienia krwi.

  • 5 sposobów na puszące się włosy

    Puszące się włosy to zmora wielu kobiet. U części z nich odstające, trudne do ujarzmienia kosmyki są wynikiem specyficznej budowy włosa. W większości przypadków szorstkie, matowe, przesuszone włosy to jednak wynik niewłaściwej pielęgnacji i częstego stosowania prostownicy lub wykonywania zabiegów fryzjerskich, np. rozjaśniania. Podpowiadamy, jak wygładzić puszące się włosy – poznaj 5 skutecznych sposobów.

  • „Zawał ucha” – co to jest? Jak się objawia?

    Terminem „zawał ucha” określa się objawy towarzyszące niedokrwieniu w obrębie naczyń krwionośnych ucha wewnętrznego. Pojawiają się wówczas nagłe, zazwyczaj jednostronne, dolegliwości – upośledzenie słuchu, uczucie pełności w uchu, szumy, zawroty głowy.

  • Jak radzić sobie z suchą skórą? Porady dermatologów

    Stosowanie tej samej rutyny pielęgnacyjnej przez cały rok może nie działać tak dobrze, gdy na przykład spada wilgotność. Bez przemyślanej zmiany w sposobie pielęgnacji skóry suche powietrze może sprawić, że np. drobne linie czy zmarszczki będą bardziej widoczne. Sucha, swędząca skóra może się łuszczyć, pękać, a nawet krwawić. Jak sobie z nią radzić i właściwie pielęgnować?

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