Inteligența artificială ar putea revoluționa diagnosticul cancerului
Inteligența artificială ar putea revoluționa diagnosticul cancerului
Londra, Marea Britanie – Cancerul continuă să fie una dintre cele mai dificile boli umane de tratat, cu peste 19 milioane de cazuri și 10 milioane de decese anual, potrivit statisticilor recente. Natura evolutivă a cancerului complică tratamentul tumorilor aflate în stadii avansate. O nouă cercetare publicată joi în revista Biology Methods & Protocols de Oxford University Press sugerează însă că medicii ar putea în curând să folosească inteligența artificială (AI) pentru a detecta și diagnostica cancerul la pacienți, permitând astfel un tratament mai timpuriu.
Informația genetică este codificată în ADN prin modelele celor patru baze - adenina (A), citozina (C), guanina (G) și timina (T) - care formează structura acestuia. Schimbările de mediu din afara celulei pot determina modificarea unor baze ADN prin adăugarea unei grupări metil. Acest proces se numește "metilare a ADN-ului". Fiecare celulă individuală posedă milioane de astfel de semne de metilare a ADN-ului.
Cercetătorii au observat modificări ale acestor marci în dezvoltarea timpurie a cancerului. Aceste schimbări ar putea ajuta la diagnosticarea precoce a cancerului. Este posibil să se examineze ce baze din ADN sunt metilate în cancere și în ce măsură, comparativ cu țesutul sănătos. Identificarea semnăturilor specifice de metilare a ADN-ului care indică diverse tipuri de cancer poate fi asemănată cu găsirea unui ac în carul cu fân.
În acest context, AI poate aduce un aport semnificativ. Cercetătorii de la Universitatea Cambridge și de la Imperial College London au antrenat un model de AI folosind o combinație de învățare automată și profundă. Aceasta pentru a analiza modelele de metilare a ADN-ului și pentru a identifica 13 tipuri diferite de cancer, inclusiv cancerul de sân, de ficat, de plămâni și de prostată, din țesuturi necanceroase, cu o precizie impresionantă de 98,2%.
Acest model se bazează pe probe de țesut, în loc de fragmente de ADN din sânge. Pentru a deveni aplicabil în utilizarea clinică, ar necesita pregătire și testări suplimentare pe o colecție mai diversă de probe de biopsie.
Cercetătorii consideră că un element crucial al acestui studiu este utilizarea unui model AI de bază, explicabil și interpretabil, acesta oferind informații valoroase despre raționamentele din spatele predictiilor sale. Echipa a explorat mecanismele interne ale modelului AI, demonstrând că acesta consolidează și îmbunătățește înțelegerea proceselor fundamentale care contribuie la apariția cancerului.
Identificarea acestor modele neobișnuite de metilare din biopsii ar permite furnizorilor de servicii medicale să detecteze cancerul din timp. Acest lucru ar putea îmbunătăți dramatic rezultatele pacienților, deoarece majoritatea cancerelor sunt tratabile sau vindecabile dacă sunt detectate suficient de devreme.
Dr. Shamith Samarajiwa, autorul principal al lucrării, a declarat într-un comunicat: "Metodele computaționale precum acest model, printr-o mai bună instruire pe date mai variate și teste riguroase în clinică, vor oferi în cele din urmă modele de inteligență artificială care îi pot ajuta pe medici la detectarea și depistarea precoce a cancerelor." Acesta a adăugat că "acest lucru va oferi rezultate mai bune pentru pacienți".
Aceasta descoperire importantă propune o perspectivă promițătoare asupra viitorului diagnozei și tratamentului cancerului, marcând un pas semnificativ înainte în lupta împotriva acestei boli devastatoare.
