Вчені з Case Western Reserve University використали штучний інтелект для виявлення нових біомаркерів раку грудей.
Ключем до цього дослідження став колаген, поширений білок, знайдений у всьому тілі, зокрема і в тканинах грудей. Попередні дослідження показали: колагенова мережа або розташування його волокон сильно впливає на агресивність РМЗ. Робота дослідників із Case Western Reserve, які використовували лише стандартні слайди біопсії тканини та штучний інтелект, продемонструвала важливу роль колагену.
Дослідники використали технологію машинного навчання для аналізу набору даних оцифрованих зразків тканин від пацієнтів із раком грудей. Вони змогли довести, що впорядковане розташування колагену є ключовим прогностичним біомаркером агресивної пухлини та ймовірного рецидиву.
І навпаки, невпорядкована або зруйнована інфраструктура колагену запобігає міграції агресивної пухлини з тканини грудей і допомагає запобігти її поверненню після різних видів лікування, таких як хіміотерапія.
«Це звучить нелогічно, але колагенові волокна відіграють важливу роль у міграції пухлин, — вважає Анант Мадабхуші, професор біомедичної інженерії Доннелльского інституту в Case Western Reserve і глава Центру комп’ютерної візуалізації та персоналізованої діагностики (CCIPD). — Якщо колагенова «магістраль» знаходиться в поганому стані, пухлині важче мігрувати, але якщо вона гладка й організована, пухлині легше переміщуватися».
Результати дослідження були оприлюденні в часописі Npj Breast Cancer. Воно проводилося за допомогою оцифрованих зображень простих слайдів тканин. Це дозволяє припустити, що метод може стати частиною щоденної медичної практики. Адже сучасні способи вивчення архітектури колагену вимагають дорогого і менш поширеного електронного мікроскопа.
«Наш метод зробить прогнозування результатів набагато більш доступним для більшої кількості лікарів у лікарнях, де немає дорогих мікроскопів для візуалізації, — впевнений доктор Хаоцзя Лі. — Лікар тепер зможе отримати необхідну інформацію, щоб визначити: наскільки необхідні більш агресивні методи для лікування раку».
У деяких з останніх робіт лабораторії Case Western Reserve, проведених у співпраці з Нью-Йоркським і Йєльським універсітетатами, також використовувався штучний інтелект. З його допомогою на основі зображень слайдів тканин лікарі давали прогноз: яким пацієнтам з раком легенів буде корисна ад’ювантна хіміотерапія. Це дослідження було названо журналом Prevention Magazine одним із 10 найкращих медичних досягнень 2018 року.