Свръхчувствителната технология за течна биопсия открива рак преди стандартните методи
Последно прегледани: 14.06.2024
Цялото съдържание на iLive е медицински прегледано или е проверено, за да се гарантира възможно най-голяма точност.
Имаме строги насоки за снабдяване и само свързваме реномирани медийни сайтове, академични изследователски институции и, когато е възможно, медицински проучвания, които се разглеждат от специалисти. Имайте предвид, че номерата в скоби ([1], [2] и т.н.) са линкове към тези проучвания.
Ако смятате, че някое от съдържанието ни е неточно, остаряло или под съмнение, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter.
Метод, който използва изкуствен интелект за откриване на туморна ДНК в кръвта, демонстрира безпрецедентна чувствителност при прогнозиране на рецидив на рак, според проучване, ръководено от учени от Weill Cornell Medical School, NewYork-Presbyterian, New York Genome Center (NYGC) и Мемориал Слоун Кетъринг (MSK). Новата технология има потенциала да подобри лечението на рак чрез откриване на рецидив много рано и внимателно проследяване на реакцията на тумора към терапията.
В проучване, публикувано на 14 юни в списанието Nature Medicine, изследователите показаха, че са успели да обучат модел за машинно обучение, вид платформа за изкуствен интелект, за откриване на циркулираща туморна ДНК (ctDNA) въз основа на данни за секвениране на ДНК от пациент кръвни тестове с много висока чувствителност и точност. Те успешно демонстрираха технологията при пациенти с рак на белия дроб, меланом, рак на гърдата, рак на дебелото черво и предракови полипи на дебелото черво.
„Успяхме да постигнем значителни подобрения в съотношението сигнал/шум, което ни позволи например да открием рецидив на рак месеци или дори години преди стандартните клинични методи“, каза съавторът на изследването д-р Дан Ландау, професор по медицина в Катедрата по хематология и медицинска онкология в Медицинското училище Weill Cornell и основен член на Нюйоркския геномен център.
Съавтор и първи автор на изследването е д-р Адам Уидман, постдокторант в лабораторията на Ландау, който също е онколог на гърдата в MSK. Други първи автори бяха Минита Шах от NYGC, д-р Аманда Фридендал от университета в Орхус и Даниел Халмос от NYGC и Weill Cornell Medical School.
Технологията за течна биопсия дълго време не можеше да реализира големия си потенциал. Повечето съществуващи подходи са насочени към относително малки набори от свързани с рака мутации, които често са твърде редки в кръвта, за да бъдат открити надеждно, което води до подценяване на рецидивите на рака.
Преди няколко години д-р Ландау и колегите му разработиха алтернативен подход, базиран на секвениране на цял геном на ДНК в кръвни проби. Те показаха, че много повече „сигнал“ може да бъде събран по този начин, което позволява по-чувствително и логистично по-лесно откриване на туморна ДНК. Оттогава този подход се възприема все повече от разработчиците на течна биопсия.
В новото проучване изследователите направиха още една крачка напред, използвайки усъвършенствана стратегия за машинно обучение (подобна на тази, използвана в популярни AI приложения като ChatGPT), за да открият фини модели в данните за последователност, по-специално за разграничаване на модели, показващи присъствие на рак, от модели, показващи грешки в последователността и друг „шум“.
В един тест изследователите обучиха своята система, която нарекоха MRD-EDGE, да разпознава специфични за пациента туморни мутации при 15 пациенти с рак на дебелото черво. След операция и химиотерапия системата прогнозира, въз основа на кръвни данни, че девет от тях все още имат рак. При пет от тези пациенти рецидивът е открит по-късно няколко месеца по-късно чрез по-малко чувствителни методи. Въпреки това, няма фалшиви отрицателни резултати: нито един от пациентите, считани за свободни от туморна ДНК от MRD-EDGE, не е имал рецидив по време на периода на изследването.
MRD-EDGE демонстрира подобна чувствителност при проучвания на пациенти с рак на белия дроб в ранен стадий и тройно отрицателен рак на гърдата, откривайки всички рецидиви освен един рано и наблюдавайки състоянието на тумора по време на лечението.
Изследователите демонстрираха, че MRD-EDGE може дори да открие мутантна ДНК от предракови аденоми на дебелото черво, полипи, от които се развива рак на дебелото черво.
„Не беше ясно, че тези полипи могат да отделят откриваема ctDNA, така че това е значителен напредък, който може да насочи към бъдещи стратегии, насочени към откриване на предракови промени“, каза д-р Ландау, който също е член на Sandra and Edward Meyer Cancer Center в Weill Cornell Medical School и като хематолог-онколог в NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Накрая, изследователите показаха, че дори без предварително обучение за данни за секвениране на тумори на пациенти, MRD-EDGE може да открие имунотерапевтични отговори при пациенти с меланом и рак на белия дроб седмици преди откриването с помощта на стандартно рентгеново изображение.
„Като цяло MRD-EDGE отговаря на голяма нужда и ние сме развълнувани от неговия потенциал и работим с партньори от индустрията, за да се опитаме да го предоставим на пациентите“, каза д-р Ландау.