Открытие Еврейского университета предлагает новый инструмент для прогнозирования рака
29 МАЯ 2024г. Открытие Еврейского университета «совершит революцию» в лечении рака с помощью нового прогностического инструмента «прорыв» в прогнозировании рака с использованием наноинформатики и искусственного интеллекта.
Иллюстрация. (фото предоставлено профессором Офрой Бенни с помощью программного обеспечения OpenAI DALL-E)
Еще один шаг в борьбе с раком был сделан исследователями из Еврейского университета в Иерусалиме (HU). Они представили новый метод, который сочетает в себе наноинформатику и машинное обучение для точного прогнозирования поведения раковых клеток.
По мнению исследователей, это позволит идентифицировать субпопуляции клеток с различными характеристиками, такими как чувствительность к лекарствам и опасность распространения (метастазирования) в другие части тела. Докторант Йоэль Гольдштейн и профессор Офра Бенни из Фармацевтической школы медицинского факультета HU сотрудничали с профессором Томми Капланом, заведующим кафедрой вычислительной биологии Школы инженерии и информатики. Они заявили, что их исследование может изменить диагностику и лечение рака, улучшив персонализированную медицину, сделав возможным быстрое и точное тестирование поведения раковых клеток на основе биопсии пациентов. Это может привести к разработке новых клинических тестов для мониторинга прогрессирования заболевания и эффективности лечения. Недавно исследователи опубликовали свое исследование в престижном журнале Science Advances группы Nature под названием «Магнетизм и супрамолекулярная сборка с фотодвойным контролем для подавления опухолевой инвазии и метастазирования».
Йоэль Гольдштейн и профессор Офра Бенни в лаборатории. (фото: Йорам Ашхайм)
Первая часть исследования заключалась в воздействии на раковые клетки частицами разного размера, каждая из которых имеет уникальный цвет. Затем было измерено точное количество частиц, потребляемых каждой клеткой. Затем алгоритмы машинного обучения проанализировали эти закономерности поглощения, чтобы предсказать критическое поведение клеток, такое как чувствительность к лекарствам и вероятность распространения.
«Наш метод уникален своей способностью различать раковые клетки, которые кажутся идентичными, но ведут себя по-разному на биологическом уровне», — сказал Гольдштейн.
«Эта точность достигается за счет алгоритмического анализа того, как микро- и наночастицы поглощаются клетками. Возможность собирать и анализировать новые типы данных открывает новые возможности в этой области и потенциально может произвести революцию в клиническом лечении и диагностике за счет разработки новых инструментов». уход за пациентами, говорят исследователи в своем исследовании.
«Это открытие позволяет нам потенциально использовать клетки биопсии пациентов для быстрого прогнозирования прогрессирования заболевания или устойчивости к химиотерапии», — сказал Бенни.
«Это также может привести к разработке инновационных анализов крови, которые, например, оценивают эффективность таргетной иммунотерапии».
Недостаток точности и эффективности
Существующим инструментам прогнозирования и выявления рака часто не хватает точности и эффективности. Традиционные методы, такие как сканирование изображений и биопсия тканей, могут быть инвазивными, дорогостоящими и отнимать много времени, что приводит к задержкам в лечении и возможным ошибочным диагнозам.
Эти подходы могут не отражать динамическую природу прогрессирования рака и привести к ограниченному пониманию поведения заболевания на клеточном уровне. В результате пациенты могут столкнуться с задержкой диагностики, неоптимальными результатами лечения и усилением психологического стресса.
Исследование подчеркнуло острую необходимость в более эффективных и неинвазивных диагностических инструментах, таких как открытие HU, которое представляет собой значительный прогресс в персонализированной медицине и дает надежду на более эффективные и индивидуальные стратегии лечения онкологических больных.
Перевод с английского