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.

Powiązane produkty

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

  • Szczepienia przeciwko COVID-19 w aptece – o czym trzeba wiedzieć?

    W obliczu kolejnej fali zachorowań na COVID-19 farmaceuci mogą odgrywać ważną rolę w zwiększeniu poziomu wyszczepialności społeczeństwa. Jak wygląda procedura szczepienia w punkcie aptecznym w 2023 roku na COVID-19, grypę i pneumokoki? W których placówkach można będzie się zaszczepić? Kto nie powinien korzystać z tego rozwiązania?

  • 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?

  • Jak rozpoznać zbliżający się zawał serca? Znaki ostrzegawcze, nietypowe objawy

    Choć najczęstszym objawem zawału jest ból w klatce piersiowej, nie jest to jedyny symptom, jaki może towarzyszyć atakowi serca. Mogą pojawić się także bóle ramienia, szczęki, pleców, brzucha, uczucie lęku, zmęczenie czy zlewne poty. Poznaj wszystkie nietypowe objawy zawału mięśnia sercowego i sprawdź, jak udzielić pierwszej pomocy w przypadku ich wystąpienia.

  • Nowa szczepionka na COVID-19 dostępna od 6 grudnia

    Codziennie rośnie liczba pacjentów zakażonych koronawirusem. Obecnie najbardziej niebezpiecznym wariantem jest Omikron XBB.1.5, czyli tzw. Kraken. 6 grudnia nowa szczepionka na COVID-19 będzie dostępna w przychodniach i aptekach, o czym poinformowało Ministerstwo Zdrowia.

  • Dlaczego fentanyl uzależnia tak szybko? Po co łączy się go z lekiem dla zwierząt?

    O fentanylu nie mówi się już tylko jako o problemie, ale jak o pladze, która zbiera śmiertelne żniwo wśród ludzi, szczególnie w Stanach Zjednoczonych. Od pewnego czasu osoby z problemem uzależnienia od narkotyków łączą go z innymi silnymi lekami, w tym z preparatem stosowanym wśród zwierząt – ksylazyną – co tylko pogłębiło kryzys narkotyczny na ulicach wielu miast. Problem staje się coraz większy także w Europie i Ameryce Południowej. Jak i dlaczego substancja o takich wskazaniach trafiła na ulice wielkich aglomeracji? Czym jest plaga „zombie” i czy problem ten można rozwiązać?

  • Rekord zakażeń HIV w Polsce. Tak źle jeszcze nie było

    Jak pokazują statystyki, w 2022 roku oraz od stycznia do listopada 2023 roku odnotowano znaczący, dwukrotny wzrost zakażeń wirusem HIV w Polsce. Jest to niepokojące, ponieważ w ostatnich latach na świecie obserwuje się znaczny spadek liczby nowych infekcji. Czy mamy się czego obawiać? Jak się chronić przed zakażeniem HIV?

  • Wzrost zachorowań na COVID-19 – szpitale wprowadzają ograniczenia i maseczki

    Choć oficjalne dane tego nie pokazują (aktualnie nie ma obowiązku wykonywania testów), eksperci i lekarze alarmują, że w Polsce mamy obecnie do czynienia ze znaczącym wzrostem zakażeń koronawirusem. Zjawisko to widoczne jest zwłaszcza w szpitalach, dlatego dyrektorzy wielu placówek wprowadzają ograniczenia dotyczące odwiedzin czy nakaz noszenia maseczek ochronnych.

  • Wysoki poziom „dobrego cholesterolu” groźny dla zdrowia? Szokujące wyniki badań

    Najnowsze badania naukowe pokazują, że zbyt wysoki poziom HDL (ang. High-Density Lipoprotein), czyli tzw. dobrego cholesterolu, może zwiększyć ryzyko demencji u osób starszych. Badanie zostało przeprowadzone przez naukowców z Monash University w Melbourne (Australia).

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