Psy są w stanie wykryć nowotwór u człowieka – naukowcy chcą opracować sztuczną inteligencję, która będzie naśladowała czworonogi - portal DOZ.pl
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

  • W jaki sposób dieta wpływa na komórki nowotworowe?

    To, co jemy i pijemy, może wpływać na nasze zdrowie na wiele sposobów. Naukowcy z Massachusetts Institute of technology (MIT) dowodzą, że interwencje dietetyczne mogą pomóc spowolnić wzrost nowotworów. Według ekspertów przyczynia się do tego niski indeks glikemiczny spożywanych pokarmów.  

  • Mikroorganizmy jelitowe mają wpływ na zdrowie psychiczne dzieci

    Oś mózgowo-jelitowa jest siecią neuronów, które łączą centralny układ nerwowy z przewodem pokarmowym. Komunikacja między tymi dwoma układami następuje dwukierunkowo na drodze hormonalnej, nerwowej, metabolicznej i immunologicznej.  Jednym z kluczowych elementów tej współpracy jest mikroflora jelitowa, na której stan wpływa szereg czynników. Według najnowszych badań naukowych zaburzenia mikroflory jelitowej mogą być przyczyną problemów natury behawioralnej u dzieci.  

  • Czym jest 1-MNA? Jak może pomóc pacjentom wracającym do zdrowia po infekcji SARS-CoV-2?

    Wstępne badania wykazały, że podawanie suplementu zawierającego 1-MNA, pozyskiwanego w łódzkich laboratoriach firmy Pharmena, może poprawiać wydolność pacjentów zmagających się z objawami tzw. długiego Covid-u.

  • Konferencja „Choroby zakaźne 2021”. Jak eksperci podsumowują poprzedni rok?

    Specjaliści podkreślają, że choroby zakaźne wymagają stałego nadzoru epidemiologicznego. Chociaż w ostatnim czasie za sprawą panującej pandemii COVID-19 przyćmił inne schorzenia, to nie można o nich zapominać. Na konferencji „Choroby zakaźne 2021”, która odbyła się pod koniec listopada, eksperci podsumowali, z jakimi problemami przyszło zmagać się lekarzom i pacjentom w ciągu poprzedniego roku.

  • Terapia fagowa – wykazuje potencjał w leczeniu szigelozy

    Wraz z rosnącą opornością bakterii na antybiotyki rośnie zainteresowanie alternatywami metodami leczenia, takimi jak terapia fagowa. Na czym ona polega? W jaki sposób może pomóc w leczeniu infekcji wywołanej przez bakterie z rodziny Shigella?

  • Zidentyfikowano nowy cel w leczeniu gruźlicy

    Prątki gruźlicy (łac. Mycobacterium tuberculosis) są poważnym zagrożeniem z perspektywy zdrowia publicznego. W przypadku infekcji leczenie antybiotykami jest możliwe, ale zazwyczaj trudne i długotrwałe. Lekooporne szczepy stały się problemem w wielu regionach świata. Z tego powodu poszukuje się nowych terapii, które będą eliminować patogen poprzez nowe mechanizmy.

  • Szczepinka senolityczna. Powstaje eksperymentalny preparat przeciw starzeniu się

    „Szczepionka na starość" coraz bliżej? Według najnowszych wyników badań japońskiego zespołu naukowców udało się wyeliminować starzejące się komórki z ciał myszy, dzięki czemu ich życie się wydłużyło. Zatrzymano także rozwijającą się chorobę cywilizacyjną związaną z wiekiem – miażdżycę.  Na czym polegał ten projekt i kiedy szczepionka przedłużająca życie będzie mogła być podawana ludziom?

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