Исследователи IBM анализируют структуру клеток рака молочной железы с помощью искусственного интеллекта

Рак молочной железы является наиболее распространенным раком и основной причиной смертности женщин во многих странах мира, наряду с раком легких и колоректальным раком. По статистике Всемирного агентства по исследованию рака (IARC) в 1998 году рак молочной железы занимал первое место, составляя 21% всех случаев рака у женщин во всем мире. А последние исследования показывают, что у каждой восьмой взрослой женщины в течение жизни развивается инвазивный рак молочной железы, а по данным Всемирной организации здравоохранения, в прошлом году во всем мире зарегистрировано 18,1 миллиона новых случаев и 9,6 миллиона случаев смерти от рака молочной железы. Таким образом, можно видеть, что рак молочной железы действительно является серийным убийцей с чрезвычайно сложным механизмом реагирования, на который на протяжении многих лет проводились бесчисленные исследования его причин, патогенеза и лечения.Но полученные результаты все еще относительно ограничены.

• Повысьте эффективность оценки депрессии с помощью моделей искусственного интеллекта.

В настоящее время раннее выявление рака молочной железы посредством скрининга у здоровых женщин значительно улучшает прогноз и общие результаты лечения, и, к счастью, в Google предпринимаются усилия. , что открывает возможности для эффективного скрининга рака молочной железы в сообществе. Еще один гигант в области искусственного интеллекта — IBM — стала последней компанией, присоединившейся к борьбе с раком молочной железы. Во вчерашнем сообщении в блоге ученые из швейцарского офиса IBM в Цюрихе подробно рассказали о своем совместном проекте с Цюрихским университетом по разработке системы, основанной на искусственном интеллекте, способной идентифицировать и классифицировать опухоли, иммунные клетки и взаимоотношения этих компонентов. Подробности этого исследовательского проекта опубликованы в известном научном журнале Cell.

«Хотя исследователи и врачи во всем мире неустанно работают над разработкой новых методов лечения рака молочной железы, в конечном итоге основными причинами смертности от рака остаются резистентность к лечению, рецидивы и метастазы. Наша цель в этом проекте — не что иное, как заложить основу для будущих точных методов диагностики и скрининга, способных помочь пациентам выиграть более высокий процент в борьбе с этой злой болезнью», — поделилась г-жа Марианна Рапсоманики, руководитель исследовательской группы IBM.

• Google применяет искусственный интеллект для выявления заболеваний глаз

С этой целью г-жа Рапсоманики и ее коллеги сначала выдвинули гипотезу о том, что рак молочной железы является гетерогенным заболеванием, то есть он состоит из опухолевых клеток с различными характеристиками. организме, такие как иммунные клетки, фибробласты (стромальные клетки) и эндотелиальные клетки (сосудистые клетки). Кроме того, ученые также предполагают, что факторы в этих «экосистемах» могут быть связаны с прогрессированием заболевания и способностью реагировать на терапию.

Чтобы доказать свою идею, команда отобрала неопухолевые образцы у 144 пациентов и использовала массовую цитометрию — разновидность аналитического метода проточной цитометрии — для анализа и измерения около 70 типов белков в более чем 26 миллионах раковых и иммунных клеток. Затем они использовали технику на основе искусственного интеллекта для идентификации различных популяций опухолей и иммунных клеток, затем создали подробную диаграмму «экосистемы рака молочной железы» и использовали эту номограмму для выявления гетерогенности отдельных опухолей, а также количественной оценки их количества. аномалии по сравнению с неопухолевыми клетками.

• Модель искусственного интеллекта MIT может самостоятельно фиксировать отношения между объектами с минимальными обучающими данными.

Наконец, исследователи провели анализ популяций опухолеассоциированных макрофагов и Т-клеток (эти клетки могут проявлять как подавляющую опухоль, так и поддерживающую функцию), а затем связали полученные результаты с другой клинической информацией, включая степень заболевания или агрессивность опухоли.

После завершения экспериментальных этапов команда обнаружила, что в злокачественных опухолях часто преобладает уникальная морфология опухолевых клеток, и каждая опухоль также уникальна по своему клеточному составу. отдых. Кроме того, ученые также обнаружили сходство в иммунной системе злокачественных опухолей.

Команда считает, что эта работа будет способствовать закладке основы для разработки прецизионных медицинских методов лечения и покажет, что иммунотерапия может быть жизнеспособным методом ранней диагностики некоторых заболеваний у ряда групп пациентов с раком молочной железы.

• Японский искусственный интеллект создал суперреалистичные виртуальные манекенщицы

«В ходе наших исследований мы увидели, что универсальный подход к лечению рака не всегда эффективен. Основываясь на этих недавних результатах, мы полагаем, что специфическая группа пациентов с раком молочной железы также может получить пользу от иммунотерапии для лечения. В будущем мы будем способствовать пониманию целесообразности иммунотерапии в дополнительных исследованиях, которые потенциально могут привести к крупномасштабным клиническим испытаниям», — заключила г-жа Марианна Рапсоманики.