У 2018 році від раку померло понад 9,6 мільйона осіб. Сучасні лікарі сходяться на тому, що найкращий спосіб запобігти летальному результату — виявити та розпочати лікування пухлини на перших стадіях. Однак багато смертельних видів раку спочатку ніяк не проявляють себе, через що пацієнти виявляють захворювання вже на 3–4 стадії. Американська компанія GRAIL працює над вирішенням цієї проблеми. Вони розробляють тест, здатний виявити понад 50 поширених видів раку на основі аналізу зразка крові. Про те, як працює цей метод і наскільки він ефективний, ви можете дізнатися, прочитавши цю статтю.
Як можна виявити рак у крові?
Рак — це новоутворення, які розвиваються з власних клітин організму. Через генетичні мутації вони поводяться інакше, ніж решта тканин, і порушують роботу всього організму. Вчені з Інституту онкології ім. Дана-Фарбера розробляють метод, який дозволяє виявляти ракові клітини завдяки їхнім генетичним відмінностям.
У крові містяться невеликі фрагменти генетичного матеріалу різних клітин, зокрема й онкологічних. Їх називають позаклітинною ДНК. Раніше проблема полягала в тому, що позаклітинну ДНК виділяють усі тканини організму, і було дуже важко виявити в крові ту, яка пов’язана саме з раком. Новий метод спрямований на вивчення слідів особливого генетичного процесу, який називається метилювання. Якщо сліди метилювання виглядають нетипово, часто це є ознакою онкологічної активності.
У людському геномі налічується близько 30 мільйонів локацій метилювання. Новий тест аналізує 1/30 частину з них у пошуках нетипових закономірностей. Оскільки потрібно обробити дуже великий обсяг інформації, для цього використовується штучний інтелект (ШІ).
Як вчені виявляють рак за допомогою штучного інтелекту?
Штучний інтелект — це програма, здатна моделювати те, як людський мозок обробляє інформацію. Більшість сайтів, якими користується сучасна людина, частково контролюються комп’ютерними алгоритмами — наприклад, Google, Facebook та Youtube. Перевага ШІ полягає в тому, що він здатний швидко обробляти величезні обсяги даних, на що не здатна жодна людина.
У медицині штучний інтелект буває ефективнішим за лікарів-експертів, наприклад, під час ранньої діагностики раку молочної залози або раку гортані. Штучний інтелект здатний виявляти закономірності у великому масиві даних. Чим більше інформації надати ШІ і чим якісніше вона підібрана, тим досконаліші результати. Це означає, що чим більше людей пройдуть тестування за допомогою цієї програми, тим точнішою вона стане.
Тестування відбувається наступним чином:
- У пацієнта беруть 80 мл крові.
- Кров обробляється в лабораторії. З неї виділяється позаклітинна ДНК.
- Отримана інформація аналізується за допомогою ШІ. Алгоритм зчитує позаклітинну ДНК і порівнює її зі своєю базою даних.
За допомогою цього тесту дослідникам вдається визначити:
- Чи хворіє людина на рак;
- З якої тканини утворюється новоутворення.
Якщо цей тест почнуть застосовувати під час регулярних оглядів та профілактичних обстежень, лікарі зможуть виявляти рак на більш ранніх стадіях.
Як проводилося дослідження?
Вчені створили ШІ, здатний виявляти та аналізувати дані про метилювання позаклітинної ДНК. Для цього його «тренували» на найбільшій онкологічній базі даних у світі. Вона належить каліфорнійській компанії GRAIL.
Щоб перевірити алгоритм, вчені зібрали зразки крові у 4,316 учасників дослідження. У 2,185 з них був діагноз «рак», але вони ще не розпочали лікування. 2,131 людина була здоровою. Порівнюючи результати цих двох вибірок, алгоритм навчався виявляти ознаки раку.
Порівнюючи метод на основі штучного інтелекту з уже існуючими аналізами крові на онкомаркери, дослідники відзначають переваги нового тесту. Він точніше виявляє наявність раку та його походження, ніж генетичне секвенування.
Читати: Які види раку можна буде виявити за допомогою нового аналізу крові?
Метод, розроблений вченими з Інституту онкології ім. Дана-Фарбера, дозволяє діагностувати близько 50% відомих видів раку. Серед них — найпоширеніші та найнебезпечніші онкологічні захворювання, які лікарі часто виявляють лише на 4 стадії. Наприклад, це:
- рак анального каналу;
- рак сечового міхура;
- колоректальний рак;
- рак стравоходу;
- рак шлунка;
- рак голови та шиї;
- рак печінки та жовчного протоку;
- рак легенів;
- рак яєчників;
- рак підшлункової залози;
- лімфома;
- множинна мієлома.
Ефективність діагностики раку за допомогою нового аналізу крові
Алгоритм помилково діагностував наявність раку лише у 0,7% випадків. Для порівняння: під час щорічної мамографії приблизно у 10% виявляють рак молочної залози, який зрештою не підтверджується. У 96% випадків, коли алгоритм виявляв рак, йому також вдавалося визначити, з якої тканини росте пухлина. У 93% цих даних підтвердилися.
Ефективність методу залежить від виду раку. Наприклад, рак підшлункової залози першої стадії було виявлено у 63% пацієнтів. У середньому тест правильно виявляв наявність 50 видів онкологічних захворювань у 67,3% випадків.
Точність його роботи:
- на першій стадії — 18%;
- на другій стадії — 43%;
- на третій стадії — 81%;
- на четвертій стадії — 93%.
Окремо оцінювалася ефективність виявлення онкологічних захворювань із високою смертністю. У США, де проводилося дослідження, на них припадає 63% щорічних смертей від раку.
Точність тесту становила:
- на першій стадії — 39%;
- на другій стадії — 69%;
- на третій стадії — 83%;
- на четвертій стадії — 92%.
Наукова спільнота з оптимізмом ставиться до цього відкриття. Адже 39% — це ті люди, які, ймовірно, інакше не змогли б дізнатися про хворобу. У глобальному масштабі цей показник може врятувати мільйони життів. Крім того, мета цього дослідження — створити швидкий і доступний спосіб перевірки на багато видів онкологічних захворювань одночасно. У реальних умовах лікарі не обмежуються одним тестом. Онкологічний чек-ап включає в себе різні види оглядів і діагностики, ретельний аналіз стану пацієнта, його скарги та сімейний анамнез. Якщо новий метод тестування на рак схвалять, він дозволить швидко й недорого перевіряти великі групи людей. Насамперед це допоможе вразливим групам, які не можуть дозволити собі більш ретельні обстеження.
Що далі планують робити дослідники?
Щоб метод було схвалено для широкого застосування, він має пройти багато етапів перевірки. Розробники повинні підтвердити, що він так само надійно показуватиме результати й у великих групах людей. Наразі інститут планує провести ще три дослідження у США та Великій Британії. Тільки в Америці в них візьмуть участь понад 15,000 людей.
Представники інституту сподіваються, що з часом тест буде точніше виявляти рак на ранніх стадіях. Крім того, потрібно перевірити, як цей метод працюватиме в умовах звичайного онкологічного обстеження.
У яких лікарнях можна пройти онкологічне обстеження?
Наразі метод перебуває на занадто ранніх етапах дослідження, щоб можна було передбачити, коли він з’явиться в клініках. На сьогодні провести онкологічне обстеження за кордоном можна в будь-якій багатопрофільній клініці. У порівнянні з країнами СНД, у закордонних лікарнях є більш досконале обладнання, лікарі мають великий досвід роботи та дотримуються сучасних протоколів. Це дозволяє їм діагностувати та лікувати онкологічні захворювання так, як це неможливо в менш економічно розвинених країнах.
Серед лікарень із найвищими показниками успішності лікування раку можна назвати:
| Туреччина | |
| Ізраїль |
Якщо ви або ваші близькі зацікавлені в точній і надійній діагностиці раку, залиште заявку на сайті Mediglobus. Наші лікарі-координатори зможуть відповісти на всі ваші запитання та порекомендувати авторитетних лікарів.
