Врачи в Китае благодаря ИИ смогут точно прогнозировать рецидивы рака печени
Ученые из Поднебесной создали инструмент на основе искусственного интеллекта для прогнозирования рецидива рака печени, а также обнаружили ключевой механизм лечения онкозаболеваний тяжелыми ионами. Об этом сообщает китайское издание «Синьхуа» со ссылкой на научные журналы.
Как показали результаты исследования, проведенного специалистами из Университета науки и технологии Китая под руководством Сунь Чэна, разработанный ИИ-инструмент способен предсказать риск рецидива рака печени с точностью до 82,2%. Это довольно высокий показатель, учитывая, что рак печени является третьей среди основных причин смертности от онкологических заболеваний, а послеоперационные рецидивы достигают 70% частоты.
Разработка китайских ученых представляет собой новую шкалу оценки вероятности рецидива рака печени, она получила название TIMES. Это первый в мире инструмент для интеграции пространственных иммунных данных, который количественно определяет пространственное распределение иммунных клеток в микроокружении опухоли, что позволяет оценить риск рецидива. Суть открытия китайских ученых заключается в том, что они установили, что на клинические исходы влияет именно пространственная организация иммунных клеток, а не просто их количество. Используя это открытие, ученые разработали новый подход к оценке микроокружения опухоли.
Для этого применяют такие современные технологии, как пространственная транскриптомика (изучение совокупности всех РНК-транскриптов), протеомика (исследование белков), мультиспектральная иммуногистохимия (определение местоположения антигенов) и пространственный анализ на базе ИИ. Этот метод был «обкатан» 61 раз на образцах тканей, взятых у пациентов с раком печени.
Платформа TIMES сделана доступной для бесплатного пользования в режиме онлайн. Медики со всего мира могут выкладывать изображения и данные о патологических изменениях, получая оценки вероятности послеоперационного рецидива у пациентов.
Еще один метод борьбы с онкологическими заболеваниями был разработан исследователями из Института современной физики Академии наук Китая. Это раскрытие микроскопического механизма, лежащего в основе терапии рака тяжелыми ионами, который может способствовать разработке ультрасовременных технологий лучевой терапии. Терапия тяжелыми ионами предполагает использование пучков тяжелых ионов для уничтожения раковых клеток. Эта концепция была предложена еще в 1946 году. Тяжелые ионы могут более эффективно, по сравнению с обычной лучевой терапией, вызывать двухцепочные разрывы ДНК в опухолевых клетках. Однако конкретный микроскопический механизм, лежащий в основе этого эффекта, долгое время оставался неизвестным. В наше время приступают к массовому применению этого метода с использованием современных технологий.
«При той же дозе облучения тяжелые ионы проявляют в 2-3 раза большую эффективность в уничтожении раковых клеток, чем традиционная рентгеновская лучевая терапия», — прокомментировал Сюй Шэнью, ведущий научный сотрудник Института современной физики Академии наук Китая.
Экперименты были проведены в Центре исследования тяжелых ионов в городе Ланьчжоу (провинция Ганьсу) совместно с исследователями из Иркутского государственного университета, Гейдельбергского университета (Германия), Университета науки и технологий Китая, Сианьского университета «Цзяотун» (КНР) и Ланьчжоуского университета. В ходе эксперимента ученые наблюдали межмолекулярный каскадный механизм переноса энергии и протонов, который был запущен облучением тяжелыми ионами в биомолекулярных кластерах. Обнаруженный механизм радиационного повреждения может играть важную роль в оптимизации методов лучевой терапии, заключают ученые.