Рак легенів: ШІ показує, хто отримає користь від імунотерапії
Рак легенів - поширена і часто агресивна форма раку. Оскільки лікарям важко виявити це на ранніх термінах, людям, хворим на рак легенів, потрібно отримувати найкращу та найбільш цілеспрямовану терапію, щоб зробити позитивний прогноз більш імовірним. Імунотерапія є варіантом, але як лікарі можуть знати, хто виграє?
За даними Національного інституту раку, рак легенів та бронхів є другим за поширеністю видом раку серед людей у США, на нього припадає 12,9% всіх нових випадків раку.
Ця форма раку часто не має помітних симптомів на ранніх стадіях, що може означати, що спочатку лікарі не можуть його виявити. Це означає, що прогноз після лікування може бути не таким хорошим, як для інших форм раку.
Щоб забезпечити найбільш сприятливі результати для людей, хворих на рак легенів, медичні працівники повинні вибрати найкращий вид лікування для кожної людини. Однак це може бути складно, оскільки часто важко сказати, яка людина найбільше виграє від конкретного лікування.
Також лікареві може бути важко визначити, наскільки корисними для людини будуть нові види лікування, такі як імунотерапія. На відміну від хіміотерапії, яка передбачає використання специфічних препаратів для атаки та знищення ракових клітин, імунотерапія діє, посилюючи імунну відповідь людини проти ракових пухлин.
Зараз команда, очолювана дослідниками з університету Case Western Reserve у Клівленді, штат Огайо, - у співпраці з вченими з шести інших установ - розробила нову модель штучного інтелекту (ШІ). Модель дозволяє медичним працівникам дізнатись, яким людям із раком легенів найбільше виграє імунотерапія.
Слідчі пояснюють свій метод і повідомляють про свої висновки у дослідницькій роботі, яка міститься в журналі Дослідження імунології раку.
«Хоча імунотерапія змінила всю екосистему раку, - пояснює співавтор дослідження Анант Мадабхуші, - вона також залишається надзвичайно дорогою - близько 200 000 доларів на пацієнта на рік.
"Це частина фінансової токсичності, яка поєднується з раком і призводить до того, що близько 42% всіх вперше діагностованих хворих на рак втрачають свої заощадження протягом року після встановлення діагнозу", - додає він. Мадабхуші також зазначає, що новий інструмент, над яким працюють він та його колеги, може допомогти лікарям та пацієнтам вирішити, яка терапія їм найбільше підходить, та уникнути зайвих витрат.
Нова модель може передбачити результат
Мадабхуші пояснює, що він та його колеги розробили свою нову модель на основі нещодавніх знахідок, які виявили ознаки, які показують, які ракові пухлини реагують на лікування.
У попередньому дослідженні дослідники виявили, що, хоча, як правило, лікарі вважали, що розмір пухлини є хорошим показником того, чи працює терапевтичний підхід, розгляд лише цієї характеристики може бути оманливим.
Натомість, каже Мадабхусі, "[ми] виявили, що зміна текстури є кращим провісником ефективності терапії".
"Іноді, наприклад, вузлик може виглядати більше після терапії з іншої причини, скажімо, зламана судина всередині пухлини - але терапія насправді працює", - пояснює він. "Тепер у нас є спосіб це знати".
Для розробки нової моделі ШІ команда вперше використала дані комп’ютерної томографії (КТ) від 50 людей, хворих на рак легенів. Це дозволило їм створити математичний метод, здатний ідентифікувати будь-які зміни розміру та текстури, що відбуваються в пухлині після впливу двох-трьох циклів імунотерапії.
Метод виявив закономірності, що вказують на те, що певні зміни пухлин були пов'язані з позитивною реакцією на лікування імунотерапією, а також з вищими показниками виживання пацієнтів.
Це дослідження ще раз підкреслило, що ті пухлини раку легенів, які демонструють найбільш помітні зміни текстури, також найкраще реагують на імунотерапію.
«Це демонстрація фундаментальної цінності програми, що наша модель машинного навчання могла передбачити відповідь у пацієнтів, які отримували різні інгібітори імунної контрольної точки. Ми маємо справу з фундаментальним біологічним принципом ".
Співавтор дослідження Prateek Prasanna
Раніше цього року співавтор Пратейк Прасанна отримав нагороду за заслуги Американського товариства клінічної онкології 2019 Conquer Cancer Foundation за дослідження, пов’язані з цим дослідженням.
Надалі команда планує подальше тестування свого методу ШІ на більшій кількості КТ-сканування з інших сайтів та у людей, які отримували різні засоби імунотерапії.
