Πρωτόκολλο AI “DeepHRD” Έτοιμο να Μεταμορφώσει το Χρόνο και το Κόστος της Θεραπείας του Καρκίνου

Ο καρκίνος συνεχίζει να αποτελεί απειλή παγκοσμίως. Παρά την πληθώρα επιστημονικών καινοτομιών, παραμένει η κύρια αιτία απώλειας ζωών σε όλο τον κόσμο. 

Το 2024, μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, εκτιμάται ότι θα διαγνωστούν δύο εκατομμύρια περιπτώσεις καρκίνου, ενώ ο συνολικός αριθμός προβλεπόμενων θανάτων θα ξεπεράσει το όριο των 610.000. 

Υπολογισμοί βάσει δεδομένων 2017-2019 δείχνουν ότι πάνω από το 40 % των ανδρών και γυναικών στις Ηνωμένες Πολιτείες θα διαγνωστούν με καρκίνο κάποια στιγμή στη ζωή τους. Ακόμη πιο ανησυχητικό είναι ότι φέτος, σχεδόν 15.000 παιδιά και έφηβοι θα διαγνωστούν με καρκίνο, και περίπου 1.600 θα αποβούν θύματα του.

Η κατάσταση στις Ηνωμένες Πολιτείες αντικατοπτρίζει το παγκόσμιο σενάριο. Ως μία από τις κύριες αιτίες θανάτου παγκοσμίως, το 2022 υπήρχαν σχεδόν 20 εκατομμύρια νέες περιπτώσεις και 9,7 εκατομμύρια θάνατοι σχετιζόμενοι με τον καρκίνο παγκοσμίως. Και δεν υπάρχει ορατή ανακούφιση στο κοντινό μέλλον. Μέχρι το 2040, ο αριθμός των νέων περιπτώσεων καρκίνου ετησίως αναμένεται να αυξηθεί σε 29,9 εκατομμύρια και οι θάνατοι σχετιζόμενοι με τον καρκίνο σε 15,3 εκατομμύρια.

Συνεπώς, η απειλή του καρκίνου απαιτεί ολοκληρωμένες προσπάθειες από την επιστημονική, τεχνολογική και ιατρική ερευνητική κοινότητα. Στο επόμενο τμήμα, θα συζητήσουμε μια τέτοια προσπάθεια που κάνει τους ανθρώπους παγκοσμίως αισιόδοξους και ενθουσιασμένους για το δυναμικό της στο μέλλον.

Κάντε κλικ εδώ για μια λίστα με τις κορυφαίες μετοχές θεραπειών καρκίνου.

Ακρίβεια Ογκολογίας με Τεχνητή Νοημοσύνη για Βιοψίες Καρκίνου

Μια πρόσφατη επιστημονική δημοσίευση στο Journal of Clinical Oncology ανέφερε τις προσπάθειές της να εκπαιδεύσει το DeepHRD, μια πλατφόρμα βαθιάς μάθησης για την πρόβλεψη HRD από ιστοπαθολογικές διαφάνειες χρωματισμένες με αιματόξυλη και εωσίνη (H&E)–χρωματισμένες ιστοπαθολογικές διαφάνειες, χρησιμοποιώντας πρωτογενείς καρκίνους του μαστού και των ωοθηκών από το The Cancer Genome Atlas (TCGA). 

Αυτή η πρόοδος είναι σημαντική επειδή οι καρκίνοι με έλλειψη ομολογικής ανασύνθεσης (HRD) ωφελούνται από άλατα πλατίνας και αναστολείς πολυ(ADP-ριβόζης) πολυμεράσης. Ωστόσο, οι τυπικές διαγνωστικές δοκιμές για την ανίχνευση του HRD απαιτούν μοριακό προφίλ, το οποίο δεν είναι καθολικά διαθέσιμο.

Τα αποτελέσματα της έρευνας κατέληξαν στο ότι το DeepHRD μπορεί να προβλέψει το HRD σε καρκίνους του μαστού και των ωοθηκών απευθείας από τις συνηθισμένες διαφάνειες H&E, σε πολλαπλές εξωτερικές ομάδες, σαρωτές διαφανειών και μεταβλητές στερέωσης ιστού. Όταν τα αποτελέσματά του συγκρίθηκαν με το συμβατικό σύστημα μοριακών δοκιμών, η πλατφόρμα DeepHRD μπορούσε να ταξινομήσει 1,8 έως 3,1 φορές περισσότερους ασθενείς και παρουσίασε καλύτερη επιβίωση (OS) στον υψηλού βαθμού οδοντωτό ωοθηκικό καρκίνο και PFS ειδικό για πλατίνα στον μεταστατικό καρκίνο του μαστού.

Ενώ τα αποτελέσματα δείχνουν τους λόγους ενθουσιασμού της ιατρικής κοινότητας για τη λύση, η ενσωμάτωση της AI σήμαινε μια μεγάλη βελτίωση στον τομέα των λειτουργικών λογιστικών διαδικασιών της πρώιμης διάγνωσης καρκίνου και της σχετικής θεραπείας.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το CRISPR για τη θεραπεία του καρκίνου.

Γιατί είναι Καίρια η Ενσωμάτωση του Πρωτοκόλλου AI;

Σύμφωνα με τους ερευνητές του UC San Diego που ηγούνται αυτού του πειράματος, η ενσωμάτωση της AI στο σύστημα επιτρέπει γρήγορη και χαμηλού κόστους ανίχνευση κλινικά ενέργων γενετικών αλλαγών απευθείας από διαφάνειες βιοψίας όγκου.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το σύστημα θα μπορούσε να εξοικονομήσει εβδομάδες και χιλιάδες δολάρια από τις ροές εργασίας κλινικής ογκολογίας για τον καρκίνο του μαστού και των ωοθηκών.

Διαφορετικά, όχι μόνο οι καθυστερήσεις θα μπορούσαν να αποδειχθούν απειλητικές για τη ζωή, αλλά οι υψηλού κόστους διαδικασίες θα μπορούσαν να επηρεάσουν ασθενείς με περιορισμένους πόρους. Σε αυτό το πλαίσιο, η ενσωμάτωση της AI σήμαινε μια πιο περιεκτική διαδικασία διάγνωσης του καρκίνου.

“Δυστυχώς, το υψηλό κόστος, οι απαιτήσεις ιστού και οι αργοί χρόνοι επιστροφής έχουν εμποδίσει τη μαζική χρήση της ακρίβειας ογκολογίας, οδηγώντας σε υποβέλτιστη — ενδεχομένως επιζήμια — θεραπεία για τους ασθενείς με καρκίνο.”

Οι AI-ενισχυμένες γενετικές δοκιμές, επομένως, φέρνουν ανακούφιση. Δεν εξοικονομούν μόνο κρίσιμο χρόνο για τους ασθενείς, αλλά βοηθούν και τους γιατρούς επιτρέποντας άμεσες συνταγές θεραπείας μετά τη αρχική διάγνωση ιστού. Αυτή η μέθοδος ακρίβειας ογκολογίας είναι πιο αξιόπιστη από τις συμβατικές γενετικές δοκιμές, καθώς οι δοκιμές AI έχουν αμελητέο ποσοστό αποτυχίας. Αντίθετα, οι συμβατικές γενετικές δοκιμές έχουν ποσοστό αποτυχίας μεταξύ 20 και 30 %, κάτι που συχνά απαιτεί επαναδοκιμή ή χρήση επεμβατικής βιοψίας.

Η AI αναγνώριση του HRD ενδυναμώνει αυτή τη μέθοδο ώστε να επιτρέπει ακριβή και άμεση ανίχνευση των γενετικών βιοδεικτών του καρκίνου.

Οι ερευνητές και επιστήμονες που έχουν εμπλακεί σε αυτόν τον χώρο για μεγάλο χρονικό διάστημα θεωρούν την πρόοδο σημαντική. Εξηγώντας τους λόγους, ο Σκοτ Λίπμαν, M.D., διακεκριμένος καθηγητής ιατρικής του UC San Diego, Κέντρο Μηχανικής και Καρκίνου, και μέλος του Moores Cancer Center, είπε:

“Η εποχή της ακρίβειας ογκολογίας ξεκίνησε στα τέλη της δεκαετίας του 90, αλλά πρόσφατες αμερικανικές μελέτες δείχνουν ότι η πλειονότητα των ασθενών με καρκίνο δεν λαμβάνει φαρμακευτική αγωγή ακρίβειας εγκεκριμένη από τον FDA. Και ο κύριος λόγος είναι ότι δεν υποβάλλονται σε δοκιμές. Ως κλινικός ογκολόγος — και το κάνω σχεδόν 40 χρόνια — δεν υπάρχει αμφιβολία ότι αυτή η προσέγγιση είναι το μέλλον της ακρίβειας ογκολογίας.”

Η τεχνολογία που αποτελεί τη βάση για το DeepHRD προστατεύεται από προπτυχιακές πατέντες που εκδόθηκαν μέσω του UC San Diego. Αυτές οι πατέντες έχουν αδειοδοτηθεί στην io9, μια εταιρεία που περιλαμβάνει τους Alexandrov, Bergstrom και Lippman.

Στο επόμενο τμήμα, θα ρίξουμε μια σύντομη ματιά σε αυτήν την εταιρεία για να κατανοήσουμε το είδος των δυνατοτήτων που έχει σχεδιαστεί να διαχειριστεί και τις λύσεις που έχει προσφέρει μέχρι τώρα!

#1. Io9: Ψηφιακή Παθολογία με Τεχνητή Νοημοσύνη

Η Io9 ήδη διαθέτει μια πλατφόρμα AI που διεξάγει αποδοτικά μοριακό προφίλ από τις συνηθισμένες κλινικές διαφάνειες. Αυτή η πλατφόρμα μπορεί να ανιχνεύσει γενετικούς βιοδείκτες από ψηφιακές διαφάνειες, καθιστώντας την πρόσβαση στη θεραπεία δυνατή για όλους τους ασθενείς παγκοσμίως.

Εκτός από τη λύση βασισμένη στον βιοδείκτη HRD που θα λειτουργεί για τον καρκίνο του μαστού και των ωοθηκών τώρα και για τον παγκρεατικό καρκίνο στο μέλλον, η io9 δρα επίσης σε μια σειρά βιοδεικτών, όπως KRAS, EGFR και BRAF, που θα αποδειχθούν χρήσιμοι στους τομείς του πνευμονικού, του παχέος εντέρου, του μαστού και του μεταστατικού μελανώματος στο μέλλον.

Ο Ludmil B. Alexandrov είναι ο ιδρυτής και Chief Scientific Officer της io9, ενώ ο Scott M. Lippman, ένας από τους ιδρυτές, βρίσκεται στο διοικητικό συμβούλιο.

Ενώ η io9 είναι μια παρακλάδι μιας οντότητας για εκπαιδευτικούς και ερευνητές ώστε να συνεχίσουν να εργάζονται με τις καινοτομίες τους με κλιμακωμένο, εμπορικό τρόπο, υπάρχουν επίσης μεγάλες εταιρείες που δραστηριοποιούνται σε αυτόν τον χώρο όπου η AI συναντά τη διάγνωση και τη θεραπεία στην ογκολογία.

#2. GE Healthcare

Την πρώτη ημέρα του Μαΐου 2024, η GE HealthCare (Nasdaq: GEHC) ανακοίνωσε το Revolution RT, μια νέα λύση ακτινοθεραπείας υπολογιστικής τομογραφίας (CT) με καινοτόμο υλικό και λογισμικό που θα απλοποιήσει τη ροή εργασίας προσομοίωσης και θα κάνει τη φροντίδα ογκολογίας πιο εξατομικευμένη και απρόσκοπτη. Το Revolution RT παρουσιάστηκε στο Συνέδριο της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Θεραπευτικής Ραδιολογίας και Ογκολογίας (ESTRO) 2024 στη Γλασκώβη με μια ενημερωμένη έκδοση τεχνητής νοημοσύνης (AI) της πλατφόρμας Intelligent Radiation Therapy (IRT).

Κατά τη διάρκεια της παρουσίασης της ενσωμάτωσης της AI στις ογκολογικές λύσεις τους, ο Δρ. Taha Kass-Hout, chief technology and science officer της GE HealthCare, είπε τα εξής:

“Στη GE HealthCare, δεσμευόμαστε να προωθήσουμε τα όρια της θεραπείας ογκολογίας μέσω τεχνολογιών που οδηγούνται από AI, οι οποίες μετασχηματίζουν και βελτιστοποιούν το συνεχές της φροντίδας.”

Καθώς ανέφερε τα οφέλη της ενσωμάτωσης της AI, ο Δρ. Taha Kass-Hout είπε ότι η βελτίωση θα βοηθήσει στην προβολή της ανατομίας του ασθενούς με μεγάλη ακρίβεια και θα διευκολύνει την ακριβή στόχευση του όγκου, προσπαθώντας να προστατεύσει το κοντινό υγιές ιστό. Αυτό θα οδηγήσει σε «ένα ακριβές, πιο συνδεδεμένο και αποδοτικό περιβάλλον φροντίδας που θα επιταχύνει την παροχή εξατομικευμένης φροντίδας, με στόχο τη βελτίωση των αποτελεσμάτων των ασθενών».

Για το πλήρες έτος 2023, η GE Healthcare ανέφερε έσοδα 19,6 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, καταγράφοντας αύξηση 7 % ετησίως και 8 % σε οργανική βάση, με ανάπτυξη σε όλα τα τμήματα και τις περιοχές.

#3. iCAD

Μια άλλη εταιρεία med-tech, μικρότερη σε μέγεθος αλλά εκτεταμένη στην κάλυψη, την επίδραση και την ambizione, η iCAD, πραγματοποιεί συγκεκριμένη εργασία με έμφαση στην AI στον τομέα του καρκίνου του μαστού. Η εταιρεία αντλεί το όραμα και τον σκοπό της από πραγματικές απειλές που υπάρχουν στο έδαφος. Τα δεδομένα δείχνουν ότι 1 στις 8 γυναίκες θα αναπτύξει καρκίνο του μαστού στη ζωή της, και έως και 20‑40 % αυτών των καρκίνων παραβλέπονται στις μαστογραφικές εξετάσεις.

Με μια γυναίκα που διαγιγνώσκεται με καρκίνο του μαστού κάθε 14 δευτερόλεπτα παγκοσμίως, η αξιολόγηση του κινδύνου καρκίνου με τα παραδοσιακά μοντέλα είναι μόνο 63 % ακριβής.

Η πλατφόρμα της iCAD, ProFound Breast Health Suite, εστιάζει στην ανίχνευση, την πυκνότητα και τον κίνδυνο, ρίχνοντας μεγαλύτερο φως στον καρκίνο και αποκαλύπτοντας τα κρυμμένα του σημεία.

Στη φάση ανίχνευσης, η λύση ProFound ενσωματώνει τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στην βαθιά μάθηση, την τρίτη γενιά τεχνητής νοημοσύνης (AI). Η ακρίβεια και η αποδοτικότητα είναι εξαιρετικά πρωτοποριακές για τον έλεγχο μαστογραφίας 2D και 3D, με έως και 2 φορές βελτιωμένη κλινική απόδοση σε σύγκριση με άλλες πλατφόρμες AI.

Καθώς εξηγούσαν τις δυνατότητες του ProFound AI στην ανίχνευση του καρκίνου του μαστού από την άποψη της πυκνότητας του μαστού, ο Gabriele Pedicalli, MD, Wooster Community Hospital, είχε τα εξής να πει:

“Το ProFound AI δεν μας βοηθά μόνο να εξετάζουμε περιπτώσεις με λιπαρό ιστό, αλλά βλέπουμε επίσης μεγαλύτερο όφελος για τις γυναίκες με πυκνό μαστό. Πριν από το ProFound AI, θα μπορούσα να διαβάσω μια περίπτωση με πυκνό μαστό και να σκεφτώ, «Ας τις καλέσουμε ξανά σε 6 μήνες ή ένα χρόνο», αλλά με το ProFound AI, μπορούμε πιο εύκολα να αποφασίσουμε αν πρέπει να κάνουμε άλλη εξέταση ή βιοψία.”

Τέλος, στο τμήμα αξιολόγησης κινδύνου, η λύση AI του ProFound καθιστά δυνατό το πρώτο παγκοσμίως μοντέλο κινδύνου βασισμένο σε εικόνα, το οποίο είναι 2,4 φορές πιο ακριβές από τα παραδοσιακά μοντέλα. Λειτουργεί εξαιρετικά στην ταυτοποίηση γυναικών υψηλού κινδύνου ανάπτυξης καρκίνου πριν ή κατά την επόμενη εξέταση, βοηθώντας στην έγκαιρη ανίχνευση ενδιάμεσων καρκίνων.

Για το πλήρες έτος 2023, τα συνολικά έσοδα της iCAD ήταν 17,3 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, μειωμένα κατά 13 %.

Το Μέλλον της Ακρίβειας Ογκολογίας με Τεχνητή Νοημοσύνη

Τον Απρίλιο του 2024, το παγκοσμίως σεβαστό περιοδικό Nature εξέτασε εκτενώς τον ρόλο της AI στην ακρίβεια ογκολογίας. Αναγνώρισε επαρκώς τη μετασχηματιστική δυνατότητα της AI σε αυτόν τον χώρο, όπως αναφέρθηκαν τα αρχικά σχόλια:

“Οι τομείς της έρευνας καρκίνου και της ακρίβειας ογκολογίας υφίστανται μια τεράστια μεταμόρφωση λόγω της εφαρμογής της τεχνητής νοημοσύνης (AI).”

Πιο συγκεκριμένα, το άρθρο του περιοδικού τόνισε τον ρόλο της AI στην ανίχνευση κρυφών προτύπων από πολλαπλές πηγές πληροφορίας, όπως μοριακό προφίλ, παθολογία και ιατρική απεικόνιση. Εκτίμησε επίσης την AI για την ενσωμάτωση δεδομένων omics ώστε να παρέχει πιο ολοκληρωμένη κατανόηση του καρκίνου. Εκτός από την παρακολούθηση και διάγνωση, η AI έχει επίσης χρησιμεύσει στην ανάπτυξη νέων δοκιμών για την χαρακτηριστική ανάλυση του καρκίνου, την πρόγνωση και την πρόβλεψη ανταπόκρισης σε συγκεκριμένες θεραπείες.

Ωστόσο, η συνοπτική αναφορά δεν ξέχασε να αναφέρει τους περιορισμούς και τις προκλήσεις που προέκυψαν κατά τη μετάφραση αυτών των νέων εργαλείων από το ερευνητικό περιβάλλον στην κλινική πρακτική.

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα εργαλείων από ερευνητικά περιβάλλοντα που έχουν μεταφερθεί με επιτυχία στην κλινική πρακτική. Για παράδειγμα, σε μια αναπτυσσόμενη οικονομία όπως η Ινδία, το Apollo Cancer Centre, Bengaluru, ξεκίνησε το πρώτο στην Ινδία Κέντρο AI-Precision Oncology (POC) τον Ιανουάριο του 2024.

“Κλινικά, βοηθά στη συμμόρφωση με τις διαδρομές φροντίδας παρακολουθώντας την τήρηση των τυπικών διαδρομών φροντίδας, επίσης για τη διαχείριση των ασθενών βάσει γενετικών, κλινικών και παθολογικών προφίλ. Οι κλινικές ειδοποιήσεις και οι συστάσεις για διαγνωστικές δοκιμές, η εγγραφή σε προγράμματα Φροντίδας Βάσει Αξίας (VBC) και άλλα προγράμματα οφέλους ασθενών είναι μερικές από τις χρήσεις. Η παρακολούθηση της αποχώρησης ασθενών και οι ειδοποιήσεις μέτρων αποτελεσμάτων που αναφέρονται από τους ασθενείς (PROMs) για έγκαιρες παρεμβάσεις είναι μεταξύ των άλλων ωφελειών.”

Η χρήση της AI στη διάγνωση του καρκίνου προβλέπεται να γνωρίσει εντυπωσιακή ανάπτυξη στο μέλλον. Σύμφωνα με μια έκθεση που δημοσιεύτηκε από το Towards Healthcare, η AI στη διάγνωση του καρκίνου αναμένεται να αυξηθεί με ετήσιο σύνθετο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) 9,35 % από το 2023 έως το 2032, με την αγορά να βρίσκεται σε πορεία να φτάσει σε εκτιμώμενα 2.084,34 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ μέχρι το τέλος του 2032 από 892,23 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2022.

Χαρακτηριστικά, μπορεί να δηλωθεί με βεβαιότητα ότι η AI θα βοηθήσει στη βελτίωση της διαγνωστικής ακρίβειας και θα βελτιώσει σημαντικά την αποδοτικότητα του σχεδιασμού της θεραπείας!

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε τα πάντα σχετικά με την επένδυση στην τεχνητή νοημοσύνη.