Rakovina plic: AI ukazuje, kdo bude mít prospěch z imunoterapie
Rakovina plic je běžná a často agresivní forma rakoviny. Vzhledem k tomu, že je pro lékaře obtížné je včas odhalit, musí lidé s rakovinou plic dostávat nejlepší a nejcílenější terapii, aby zvýšili pravděpodobnost pozitivního výhledu. Imunoterapie je jednou z možností, ale jak mohou lékaři vědět, pro koho to bude prospěšné?
Podle Národního institutu pro rakovinu je rakovina plic a průdušek druhým nejrozšířenějším typem rakoviny mezi lidmi ve Spojených státech, což představuje 12,9% všech nových případů rakoviny.
Tato forma rakoviny v počátečních stádiích často nemá žádné znatelné příznaky, což může znamenat, že ji lékaři nejprve nezjistí. To znamená, že výhled po léčbě nemusí být tak dobrý jako u jiných forem rakoviny.
K zajištění co nejpříznivějších výsledků pro lidi s rakovinou plic musí zdravotničtí pracovníci zvolit nejlepší typ léčby pro každého jednotlivce. To však může být obtížné, protože je často těžké určit, které osobě bude konkrétní léčba nejvíce prospěšná.
Pro lékaře může být také obtížné určit, jak prospěšné budou novější typy léčby, jako je imunoterapie, pro jednotlivce. Na rozdíl od chemoterapie, která zahrnuje použití konkrétních léků k napadení a ničení rakovinných buněk, imunoterapie funguje tak, že zvyšuje imunitní odpověď člověka proti rakovinovým nádorům.
Tým vedený vědci z Case Western Reserve University v Clevelandu ve státě OH nyní ve spolupráci s vědci ze šesti dalších institucí vyvinul nový model umělé inteligence (AI). Tento model umožňuje zdravotníkům zjistit, kteří lidé s rakovinou plic by měli z imunoterapie největší užitek.
Vyšetřovatelé vysvětlují svou metodu a hlásí svá zjištění ve studijním dokumentu, který je uveden v časopise Imunologický výzkum proti rakovině.
„I když imunoterapie změnila celý ekosystém rakoviny,“ vysvětluje spoluautor studie Anant Madabhushi, „zůstává také extrémně nákladná - přibližně 200 000 USD na pacienta ročně.
"To je součást finanční toxicity, která přichází spolu s rakovinou a vede k tomu, že přibližně 42% všech nově diagnostikovaných pacientů s rakovinou ztratí své celoživotní úspory během jednoho roku od diagnózy," dodává. Madabhushi také poznamenává, že nový nástroj, na kterém on a jeho kolegové pracují, může pomoci lékařům a pacientům rozhodnout, která terapie jim vyhovuje nejlépe, a vyhnout se zbytečným výdajům.
Nový model může předvídat výsledek
Madabhushi vysvětluje, že on a jeho kolegové vyvinuli svůj nový model na základě nedávných zjištění, která identifikovala příznaky, které ukazují, které rakovinné nádory reagují na léčbu.
V předchozí studii vyšetřovatelé zjistili, že zatímco lékaři si obvykle mysleli, že velikost nádoru je dobrým indikátorem toho, zda terapeutický přístup funguje či nikoli, samotný pohled na tuto vlastnost může být klamný.
Místo toho, říká Madabhushi, „[jsme] zjistili, že texturní změny lépe předpovídají, zda terapie funguje.“
"Někdy se například může uzlík po terapii jevit větší z jiného důvodu, řekněme zlomená céva uvnitř nádoru - ale terapie ve skutečnosti funguje," vysvětluje. "Nyní to máme způsob, jak to vědět."
Při vývoji nového modelu AI tým nejprve použil data ze skenů počítačové tomografie (CT) od 50 lidí s rakovinou plic. To jim umožnilo nastavit matematickou metodu schopnou identifikovat jakékoli změny velikosti a struktury, ke kterým dochází v nádoru po expozici dvěma až třem cyklům imunoterapie.
Metoda našla vzorce naznačující, že konkrétní změny v nádorech byly spojeny s pozitivní odpovědí na léčbu imunoterapií a také s vyšší mírou přežití pacientů.
Tato studie znovu zdůraznila, že ty nádory rakoviny plic, které vykazují nejvýraznější změny ve struktuře, jsou také těmi, kteří nejlépe reagují na imunoterapii.
"Toto je ukázka základní hodnoty programu, že náš model strojového učení může předvídat odpověď u pacientů léčených různými inhibitory imunitního kontrolního bodu." Máme co do činění se základním biologickým principem. “
Spoluautor studie Prateek Prasanna
Na začátku letošního roku spoluautor Prateek Prasanna obdržel cenu Americké společnosti pro klinickou onkologii 2019 Conquer Cancer Foundation Merit Award za výzkum spojený s touto studií.
Do budoucna tým plánuje další testování jejich metody AI na více CT skenech z jiných míst a od lidí léčených různými imunoterapeutickými látkami.
