Новости и события » Общество » Ученые научились выявлять рак легких при помощи анализа крови и искусственного интеллекта

Ученые научились выявлять рак легких при помощи анализа крови и искусственного интеллекта

Ученые научились выявлять рак легких при помощи анализа крови и искусственного интеллекта

Рак легких считается самым смертоносным в мире: шансы прожить хотя бы пять лет после постановки диагноза составляют менее 20 процентов. Зачастую это происходит потому, что болезнь выявляют на поздней стадии, когда лечение менее эффективно, а опухоль продолжает расти. Хотя масштабные исследования показали, что скрининг рака легких при помощи компьютерной томографии грудной клетки с сокращенной дозой облучения снижает смертность, этот метод по-прежнему непопулярен из-за опасений по поводу радиации и ложноположительных результатов визуализации.

Поэтому медицина нуждается в неинвазивных подходах, которые помогут диагностировать рак легких. Исследования белков, аутоантител, профилей экспрессии генов и микроРНК в крови или эпителии дыхательных путей показали себя как многообещающих кандидатов в биомаркеры для раннего выявления этого онкологического заболевания, но некоторые из них могут сбить с толку из-за возраста пациента, воспаления в результате курения или других сопутствующих состояний.

В то же время известно, что мутации или метилирование циркулирующей опухолевой ДНК (фрагментированная ДНК опухоли в кровотоке) могут присутствовать у больных с раком легких на ранней стадии. На основе этого ученые из Школы медицины Университета Джонса Хопкинса (Балтимор, США) разработали общегеномный подход к анализу профилей фрагментации внеклеточной ДНК под названием DELFI: он позволил провести обзор и оценить распределение размеров и частоту миллионов встречающихся в природе фрагментов вкДНК. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

По словам авторов исследования, здоровые клетки "упаковывают" ДНК в ядро так, будто грамотно раскладывают вещи по чемодану: разные участки генома аккуратно размещены по своим отсекам. Ядра опухолевых клеток, напротив, разбросаны хаотично, а когда они погибают, то беспорядочно выделяют ДНК в кровоток. DELFI помогает определить наличие рака с помощью машинного обучения - класс методов искусственного интеллекта, - благодаря которому удается изучить миллионы внеклеточных фрагментов ДНК на предмет аномальных паттернов, включая размер и количество макромолекул в различных областях генома. Подход требует только секвенирования генома с низким охватом, что позволяет технологии быть рентабельной.

Ученые исследовали образцы крови 365 человек, на протяжении семи месяцев проходивших обследование в больнице Биспебьерг в Копенгагене (Дания). Многие имели высокий риск развития рака легких (возраст - 50-80 лет, курильщики более чем с 20-летним стажем). Всего в когорту вошли 323 участника (90%) с легочными, нелегочными или конституциональными симптомами, у большинства были общие признаки болезни, связанные с курением, такие как кашель или одышка. Всем провели КТ грудной клетки или позитронно-эмиссионную томографию, совмещенную с компьютерной томографией (ПЭТ/КТ) всего тела c 18F-FDG.

Затем ученые выделили по два-четыре миллилитра плазмы крови от каждого пациента и исследовали извлеченную вкДНК с использованием DELFI, проведя секвенирование ее генома. Через несколько дней у 129 из 365 человек выявили рак легких (в среднем спустя 9,5 дня), а у 87 были гистологически подтвержденные доброкачественные новообразования.

Как оказалось, люди, у которых обнаружили онкологическое заболевание, имели распространенные вариации фрагментов, в отличие от здоровых участников исследования (149). Потом технологию перепроверили на другой группе - 46 больных раком и 385 человек без него. В результате удалось с 94%-ной точностью выявить злокачественное новообразование, в том числе на ранней и поздней стадиях развития, а также с разными подтипами.

Лето США Университеты


  • Тротуарная плитка: свойства, виды и преимущества

    Тротуарная плитка: свойства, виды и преимущества

    Тротуарная плитка давно стала неотъемлемой частью городского ландшафта. Она используется не только для обустройства тротуаров, но и для мощения дворов,...

    4 июля 2024
  • Где лечить зубы в Харькове

    Где лечить зубы в Харькове

    Выбор стоматологии - это важный и ответственный процесс, требующий внимательного подхода и учета множества факторов. Пациенты стремятся найти клинику, которая...

    24 мая 2024
  • Перевод письменного текста

    Перевод письменного текста

    Перевод письменного текста – это процесс перевода текста на другой язык с помощью письменного переноса информации из одного языка на другой с учетом...

    4 мая 2024
  • Как создать сайт для гостиницы или посуточной аренды, бюджет

    Как создать сайт для гостиницы или посуточной аренды, бюджет

    Если вы владеете гостиничным бизнесом или бизнесом по аренде квартир посуточно или только планируете начать подобный бизнес, то у вас вполне резонно возникает...

    16 февраля 2024

Свежие новости Украины на сегодня и последние события в мире экономики и политики, культуры и спорта, технологий, здоровья, происшествий, авто и мото

Вверх