นักวิจัยของ IBM วิเคราะห์โครงสร้างเซลล์มะเร็งเต้านมโดยใช้ AI

มะเร็งเต้านมเป็นมะเร็งที่พบบ่อยที่สุดและเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นๆ ของผู้หญิงในหลายประเทศทั่วโลก เช่นเดียวกับมะเร็งปอดและมะเร็งลำไส้ใหญ่ ตามสถิติของสำนักงานวิจัยโรคมะเร็งโลก (IARC) ในปี 2541 มะเร็งเต้านมติดอันดับ 1 คิดเป็น 21% ของมะเร็งทั้งหมดในผู้หญิงทั่วโลก และการวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่า 1 ใน 8 ของผู้หญิงที่เป็นผู้ใหญ่จะเป็นโรคมะเร็งเต้านมที่ลุกลามในช่วงชีวิต และจากข้อมูลขององค์การอนามัยโลก มีผู้ป่วยรายใหม่ 18.1 ล้านราย และผู้เสียชีวิตจากมะเร็งเต้านมทั่วโลก 9.6 ล้านรายในปีที่แล้ว จะเห็นได้ว่ามะเร็งเต้านมเป็นฆาตกรต่อเนื่องอย่างแท้จริงโดยมีกลไกการตอบสนองที่ซับซ้อนอย่างยิ่งซึ่งมีการศึกษาสาเหตุ การเกิดโรค และการรักษามานับไม่ถ้วนตลอดหลายปีที่ผ่านมา แต่ผลลัพธ์ที่ได้ยังค่อนข้างจำกัด

• ปรับปรุงประสิทธิผลของการประเมินภาวะซึมเศร้าด้วยแบบจำลอง AI

ปัจจุบัน การตรวจหามะเร็งเต้านมในระยะเริ่มแรกด้วยการตรวจคัดกรองสตรีที่มีสุขภาพดีจะช่วยปรับปรุงการพยากรณ์โรคและผลการรักษาโดยรวมได้ดีขึ้นอย่างมาก และโชคดีที่ Google กำลังดำเนินการอยู่ MIT และ NYU เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการตรวจคัดกรองมะเร็งเต้านมโดยใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ประสบความสำเร็จอย่างน่ายกย่อง เพื่อเปิดศักยภาพการตรวจคัดกรองมะเร็งเต้านมในชุมชนอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ยักษ์ใหญ่อีกรายในสาขาปัญญาประดิษฐ์ - IBM - เป็นชื่อล่าสุดในการเข้าร่วมต่อสู้กับมะเร็งเต้านม ในบล็อกโพสต์เมื่อวานนี้ นักวิทยาศาสตร์ที่สำนักงานในสวิสของ IBM Zurich กล่าวถึงรายละเอียดโครงการความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยซูริกเพื่อพัฒนาระบบที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ สามารถระบุและจำแนกเนื้องอก เซลล์ภูมิคุ้มกัน และความสัมพันธ์ของส่วนประกอบเหล่านี้ รายละเอียดของโครงการวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวาสารวิทยาศาสตร์ชื่อดังอย่าง Cell

“ในขณะที่นักวิจัยและแพทย์ทั่วโลกทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ๆ เพื่อต่อสู้กับมะเร็งเต้านม แต่สาเหตุหลักที่ทำให้การเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งยังคงอยู่เนื่องจากการดื้อยา การกลับเป็นซ้ำ และการแพร่กระจายของมะเร็ง เป้าหมายของเราในโครงการนี้ไม่มีอะไรน้อยไปกว่าการวางรากฐานสำหรับวิธีการวินิจฉัยและคัดกรองที่แม่นยำในอนาคต ซึ่งสามารถช่วยให้ผู้ป่วยได้รับชัยชนะในการต่อสู้กับโรคร้ายนี้ในเปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่า" Ms. Marianna Rapsomaniki หัวหน้าทีมวิจัยของ IBM กล่าว

• Google ใช้ AI ในการตรวจหาโรคตา

ด้วยเหตุนี้ Ms. Rapsomaniki และเพื่อนร่วมงานจึงตั้งสมมติฐานว่าโรคมะเร็งเต้านมเป็นโรคที่ต่างกันซึ่งหมายความว่าประกอบด้วยเซลล์เนื้องอกที่มีลักษณะแตกต่างกัน ลักษณะที่กำหนดโดยโครงสร้างทางพันธุกรรมและได้รับอิทธิพลผ่านการสื่อสารด้านสิ่งแวดล้อมและการมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ชนิดที่ไม่เป็นมะเร็งใน ร่างกาย เช่น เซลล์ภูมิคุ้มกัน ไฟโบรบลาสต์ (เซลล์สโตรมอล) และเซลล์บุผนังหลอดเลือด (เซลล์หลอดเลือด) นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังตั้งสมมติฐานว่าปัจจัยใน "ระบบนิเวศ" เหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการลุกลามของโรคและความสามารถในการตอบสนองต่อการรักษา

เพื่อพิสูจน์ความคิดของพวกเขา ทีมงานได้เลือกตัวอย่างที่ไม่ใช่เนื้องอกจากผู้ป่วย 144 ราย และใช้แมสไซโตเมทรีซึ่งเป็นวิธีการวิเคราะห์รูปแบบหนึ่ง โฟลไซโตเมทรี - เพื่อวิเคราะห์และวัดโปรตีนประมาณ 70 ชนิดในเซลล์มะเร็งและภูมิคุ้มกันมากกว่า 26 ล้านเซลล์ ต่อไป พวกเขาใช้เทคนิคที่ใช้ AI เพื่อระบุประชากรเนื้องอกและเซลล์ภูมิคุ้มกันที่แตกต่างกัน จากนั้นสร้างแผนภาพโดยละเอียดของ “ระบบนิเวศมะเร็งเต้านม” และใช้โนโมแกรมนี้เพื่อระบุความหลากหลายของเนื้องอกแต่ละชนิด ตลอดจนหาปริมาณของเนื้องอก ความผิดปกติเมื่อเทียบกับเซลล์ที่ไม่ใช่เนื้องอก

• โมเดล AI ของ MIT สามารถบันทึกความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุได้ด้วยตัวเองโดยใช้ข้อมูลการฝึกเพียงเล็กน้อย

ในที่สุด นักวิจัยได้ทำการวิเคราะห์มาโครฟาจที่เกี่ยวข้องกับเนื้องอกและจำนวนทีเซลล์ (เซลล์เหล่านี้สามารถแสดงทั้งหน้าที่ในการปราบปรามเนื้องอกและหน้าที่สนับสนุน) จากนั้น เชื่อมโยงการค้นพบนี้กับข้อมูลทางคลินิกอื่น ๆ รวมถึงขอบเขตของโรคหรือความก้าวร้าวของเนื้องอก

หลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนการทดลองแล้ว ทีมงานได้ค้นพบว่าเนื้องอกที่เป็นมะเร็งมักถูกครอบงำโดยสัณฐานวิทยาของเซลล์เนื้องอกที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ และแต่ละเนื้องอกก็มีเอกลักษณ์เฉพาะในองค์ประกอบของเซลล์ด้วย ซึ่งยิ่งเนื้องอกมีความร้ายมากเท่าใด เนื้องอกก็จะยิ่งแตกต่างจาก พักผ่อน. นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบความคล้ายคลึงกันในระบบภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้องกับเนื้องอกระหว่างเนื้องอกเนื้อร้ายอีกด้วย

ทีมงานเชื่อว่างานนี้จะช่วยวางรากฐานสำหรับการออกแบบการรักษาด้วยยาที่แม่นยำและแสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันอาจเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการวินิจฉัยโรคบางโรคในระยะเริ่มแรก จำนวนกลุ่มผู้ป่วยมะเร็งเต้านม

• ปัญญาประดิษฐ์ของญี่ปุ่นได้สร้างโมเดลแฟชั่นเสมือนจริงที่สมจริงมาก

“ตลอดการวิจัยของเรา เราพบว่าวิธีการรักษาโรคมะเร็งแบบขนาดเดียวสำหรับทุกคนนั้นไม่ได้มีประสิทธิภาพเสมอไป จากการค้นพบล่าสุดเหล่านี้ เราเชื่อว่าผู้ป่วยมะเร็งเต้านมบางกลุ่มอาจได้รับประโยชน์จากการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดเช่นกัน ในอนาคต เราจะส่งเสริมความเข้าใจถึงความเป็นไปได้ของการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันในการศึกษาเพิ่มเติม ซึ่งอาจนำไปสู่การทดลองทางคลินิกในวงกว้าง" Ms. Marianna Rapsomaniki กล่าวสรุป