Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Подбор оптимального лечения

Система искусственного интеллекта подбирает наиболее подходящую терапию рака

Мария Толмачёва, XX2 век

Только 4% всех разрабатываемых лекарств для лечения рака получают окончательное одобрение регуляторов.

«Это потому, что сейчас мы не можем подобрать правильное сочетание лекарств для пациентов разумным способом. И особенно это касается рака, где мы не всегда можем предсказать, какие лекарства будут работать лучше, учитывая уникальную и сложную работу опухолевых клеток у человека», объясняет Трей Идекер (Trey Ideker), профессор Школы медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California San Diego School of Medicine) и онкологического центра Мурсов (Moores Cancer Center).

В статье, опубликованной в октябре в Cancer Cell (Kuenzi et al., Predicting Drug Response and Synergy Using a Deep Learning Model of Human Cancer Cells), авторы описывают новую систему искусственного интеллекта (ИИ) DrugCell, предсказывающую возможные реакции раковых клеток на лечение на основе детальных данных об опухоли.

DrugCell.jpg

Рисунок из пресс-релиза UC San Diego DrugCell: New Experimental AI Platform Matches Tumor to Best Drug Combo – ВМ.

«Большинство систем ИИ, – говорит Идекер, – это «чёрные ящики» – они могут быть очень предсказуемыми, но на самом деле мы не так уж много знаем о том, как они работают».

Он привёл в пример поиск изображений в Интернете по запросу «кошка»: поисковые ИИ-системы тренируются на существующих изображениях кошек, но почему они на самом деле определяют новое для себя изображение как «кошку», а не как «крысу» или что-нибудь другое, неизвестно. Чтобы ИИ был полезен в здравоохранении, считает Идекер, мы должны понимать, как система приходит к своим выводам, почему принимается то или иное решение.

Работа команды над DrugCell началась с дрожжей. В ходе предыдущего исследования учёные создали ИИ-систему DCell, которую они назвали «видимой» нейронной сетью. Это был ИИ-симулятор дрожжевой клетки. Обучая эту систему на нескольких миллионах геномов, авторы использовали детальную известную информацию о генах и мутациях дрожжей, а также закодировали параметры около 2500 клеточных компонентов. Затем исследователи вводили в обученную DCell параметры конкретной клетки, а система предсказывала её поведение, в частности, рост. Наблюдение показало, что поведение смоделированной DCell клетки в целом соответствовало поведению клетки реальной. При этом работа ИИ-системы была прозрачной, понятной исследователям, т.к. поведение клетки в основном определялось известными параметрами.

DrugCell – следующая версия DCell и работает по похожему принципу. Эта модель ИИ прошла обучение на более чем 1200 типах опухолевых клеток и их реакций на почти 700 одобренных FDA и экспериментальных препаратов – в общей сложности более полумиллиона сочетаний. Команда может предоставлять DrugCell данные об опухоли, а система в ответ выдаёт наиболее известный препарат, используемый для лечения подобных типов рака, демонстрирует биологические механизмы, регулирующие реакцию на него, и предсказывает результаты комбинаций с другими лекарствами.

Достаточно точный подбор лечения рака уже возможен в онкологическом центре Мурсов. Биопсия опухоли пациента центра может быть проверена на потенциальные мутации и оценена междисциплинарным советом экспертов – Molecular Tumor Board. Совет затем рекомендует индивидуальную терапию, основанную на уникальных геномных изменениях пациента и другой информации. В каком-то смысле, DrugCell имитирует такой экспертный Совет, только вместо врачей и учёных лечение подбирает ИИ.

Конечная цель команды – внедрить DrugCell в клиническую практику на благо пациентов, но авторы исследования предупреждают, что необходимо провести ещё много работы и клинических исследований, прежде чем эту ИИ-модель можно будет широко применять в медицине.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

лечение рака персонализированная медицина компьютеры Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Противораковый револьвер

Метод Revolver (Repeated Evolution of Cancer) поможет разработать более эффективный план лечения для каждого пациента.

читать

Новая задача для онколога Ватсона

Секвенирование генома будет выполняться дважды: после постановки диагноза и после того, как раковые клетки перестанут реагировать на прежде эффективные препараты.

читать

«Ватсон-онколог» доступен в Китае

«Hangzhou Cognitive Care готова предложить сервис «IBM Watson for oncology» каждому онкологу в Китае», – говорит исполнительный директор этой компании Жень Ту.

читать

Watson продолжает учиться на онколога

Медики «скармливают» Watson’у массу информации, включающей «отпечатки» ДНК клеток опухолей, существующие методы лечения, истории болезней и других данных, имеющих отношение к проблеме.

читать

Watson продолжает расследование

У двадцати пациентов, страдающих от агрессивной формы рака мозга, в скором времени появится еще один член обслуживающей их бригады медиков. В этой роли будет выступать искусственный интеллект известного суперкомпьютера Watson.

читать