Gervigreindarlíkan frá Harvard spáir fyrir um hvaða krabbameinssjúklingar svari ónæmismeðferð

Vísindamenn við Harvard Medical School hafa þróað gervigreindarlíkan sem heitir COMPASS og getur spáð fyrir um hvaða krabbameinssjúklingar munu svara ónæmisbælandi eftirlitshemlum (immune checkpoint inhibitors), en það er lyfjaflokkur sem virkar aðeins á brot af þeim sem fá þau. Rannsóknin var birt 3. júlí í Nature Medicine.medicalxpress+1

Að takast á við óleyst grundvallarvandamál krabbameinslækninga

Ónæmisbælandi eftirlitshemlar hafa gjörbylt krabbameinsmeðferð síðan sá fyrsti var samþykktur af FDA árið 2011, en klínískar rannsóknir sýna að aðeins 10% til 40% sjúklinga svara meðferðinni eftir krabbameinstegundum. Þeir sem ekki svara meðferðinni eiga á hættu alvarlegar aukaverkanir á meðan krabbamein þeirra þróast óheft.pubmed.ncbi.nlm.nih+1

COMPASS greinir virkni nærri 16.000 gena með þekkt hlutverk í ástandi ónæmisfrumna, víxlverkunum í æxlisumhverfi og boðleiðum. Líkanið var þjálfað á gögnum frá 10.184 æxlum í 33 krabbameinstegundum úr Cancer Genome Atlas og síðan fínstillt með niðurstöðum úr 16 klínískum rannsóknum sem prófuðu mismunandi meðferðir með eftirlitshemlum á sjö krabbameinstegundum.medicalxpress+1

„Að skilja hver mun svara ónæmisbælandi eftirlitshemlum er ekki lítil eyða í þekkingu okkar,“ sagði Marinka Zitnik, aðalhöfundur og dósent í lífeindafræðilegri upplýsingatækni við HMS og tengdur kennari við Kempner Institute í Harvard. „Þetta er eitt af helstu óleystu vandamálunum í krabbameinslækningum.“medicalxpress

Að standa sig betur en núverandi aðferðir

Við prófanir stóð COMPASS sig betur en besta núverandi aðferðin til að spá fyrir um svörun við eftirlitshemlum um nærri 10% að meðaltali, með 8,5% aukningu í nákvæmni, 12,3% framför í Matthews fylgnistuðli og 15,7% aukningu á svæði undir nákvæmni-innköllunarferlinum (precision-recall curve). Nákvæmnin hélst stöðug yfir mismunandi krabbameinstegundir, lyf, raðgreiningarpalla fyrir genaumrit og vefjasýnisstaði.pubmed.ncbi.nlm.nih+1

Ólíkt gervigreindarkerfum sem virka sem „svartur kassi“ notar COMPASS arkitektúr sem byggir á hugmyndalegum flöskuhálsum og skilar niðurstöðum sem menn geta túlkað. Það afkóðar æxli í 44 líffræðilega grundvölluð ónæmishugtök, sem gerir læknum kleift að skilja rökin á bak við hverja spá. Þessi túlkanleiki hjálpaði til við að útskýra frávikstilvik — til dæmis hvers vegna sumir sjúklingar með ónæmisbólgin æxli svöruðu samt ekki meðferð, og hvers vegna aðrir með svokölluð ónæmiseyðimerkuræxli nutu góðs af meðferðinni.medicalxpress+1

Klínískar afleiðingar

Ef COMPASS verður staðfest í framsýnum rannsóknum gæti það þjónað sem klínísk ákvarðanatökuaðstoð, hjálpað krabbameinslæknum að passa sjúklinga við meðferðir og bætt þátttöku í klínískum rannsóknum með því að bera kennsl á þá þátttakendur sem eru líklegastir til að sýna marktæka svörun. Zitnik og samstarfsmenn hennar ætla að prófa hvort innleiðing rafrænna sjúkraskráa og einfrumuraðgreiningargagna gæti bætt nákvæmnina enn frekar.medicalxpress