Новая статья в журнале Biology Methods & Protocols, опубликованная издательством Оксфордского университета, свидетельствует о том, что в скором времени врачи смогут использовать искусственный интеллект для обнаружения и диагностики рака у пациентов, что позволит начать лечение раньше. Рак остается одним из самых сложных заболеваний человека, ежегодно регистрируется более 19 миллионов случаев и 10 миллионов смертей. Эволюционная природа рака затрудняет лечение опухолей на поздних стадиях. Генетическая информация кодируется в ДНК с помощью четырех оснований, обозначаемых A, T, G и C, которые составляют ее структуру. Изменения окружающей среды вне клетки могут привести к тому, что некоторые основания ДНК будут изменены путем добавления метильной группы. Этот процесс называется «метилированием ДНК». Каждая отдельная клетка обладает миллионами таких меток метилирования ДНК. Исследователи наблюдали изменения в этих метках на ранних стадиях развития рака; они могут помочь в ранней диагностике рака. Можно изучить, какие основания в ДНК метилируются в раковых клетках и в какой степени, по сравнению со здоровыми тканями. Выявление специфических признаков метилирования ДНК, характерных для различных типов рака, сродни поиску иголки в стоге сена. Именно здесь, по мнению ученых, участвовавших в этом исследовании, может помочь искусственный интеллект. Исследователи из Кембриджского университета и Имперского колледжа Лондона обучили режим ИИ, используя комбинацию машинного и глубокого обучения, смотреть на паттерны метилирования ДНК и определять 13 различных типов рака (включая рак груди, печени, легких и простаты) из нераковых тканей с точностью 98,2%. Эта модель основана на образцах тканей (а не фрагментов ДНК в крови), и для ее клинического применения потребуется дополнительное обучение и тестирование на более разнообразной коллекции биопсийных образцов. По мнению исследователей, важным аспектом этого исследования стало использование объяснимой и интерпретируемой основной модели ИИ, которая позволила понять, на чем основаны ее предсказания. Исследователи изучили внутреннюю работу своей модели и показали, что она укрепляет и улучшает понимание глубинных процессов, способствующих развитию рака. Выявление необычных паттернов метилирования (возможно, по результатам биопсии) позволит медицинским работникам выявлять рак на ранних стадиях. Это может значительно улучшить состояние пациентов, поскольку большинство видов рака поддаются лечению или излечиваются, если их обнаружить на ранней стадии.
20.06.2024 |
Здоровье
SciAdv: Изменения микробиома кишечника и циркадный сбой могут спровоцировать рак | |
Нарушение циркадных часов может ускорить разви... |
PNAS: Выяснилось, что мешает восстановлению ДНК при болезни Хантингтона | |
У пациентов с болезнью Хантингтона изменё... |
Science Advances: Эстрогены — серые кардиналы рака — подавляют эозинофилы | |
Эстрогены способствуют росту опухолей в к... |
Cyborg and Bionic Systems: Датчики и ИИ персонализируют лечение боли | |
Обзорную статью, в которой собрали послед... |
iScience: Определен механизм в основе образования мембран во время гаметогенеза | |
Половое размножение — это расп... |
The Journal of Immunology: Открыта роль макрофагов при остром повреждении почек | |
Острая почечная недостаточность, ОПН, &md... |
PNAS: Исследование ДНК в нервных клетках покажет, как они восстанавливаются | |
Учёные из Медицинского центра Векснера Ун... |
Шарики, увеличивающиеся в воде, следует держать подальше от маленьких детей | |
Учёные провели исследование и выяснили, ч... |
Science: Ученые разрабатывают новый препарат для борьбы с малярией | |
В 2022 году почти 619 000 человек в мире ... |
PLoS Biology: Создана модель ИИ для определения оптимальных пар белков в клетках | |
Транспортные белки отвечают за перемещени... |
JCEM: Задержкой развития у младенца грозят регулярные недосыпы беременных женщин | |
Недосып у беременных может привести к&nbs... |
NPJ Parkinson’s Disease: Исследование дает надежду на лечение болезни Паркинсона | |
Болезнь Паркинсона, второе по распростран... |
NatComm: Люди с некоторыми психическими диагнозами реже прививаются от COVID-19 | |
Учёные из Каролинского института провели ... |
AJCN: 80% женщин испытывают дефицит железа к третьему триместру беременности | |
Во время беременности потребность женщины в&nb... |
NatComm: Исследователи нашли антитела против бактерии Klebsiella pneumoniae | |
Исследователи из Утрехтского университета... |
Science Translational Medicine: Открыт новый метод лечения фиброза печени | |
Исследование фармацевтического факультета Питт... |
Ученые намерены разработать цифровые инструменты для борьбы с депрессией | |
Физическая активность связана с депрессие |
PNAS Nexus: Свиньи могут быть звеном передачи крысиного гепатита Е людям | |
Исследования показали, что свиньи могут п... |
AJRCMB: У курильщиков и вейперов обнаружены схожие изменения в ДНК | |
Учёные из Медицинской школы Кека при ... |
Cancer Discovery: Клетки рака разметили, чтобы понять, как развиваются метастазы | |
Метастатический рак — это очен... |
Nature Medicine: ИИ прогнозирует, как генетические варианты влияют на здоровье | |
Предрасположенность к заболеваниям во&nbs... |
Advanced Materials: Новый спрей защитит от множества респираторных инфекций | |
Исследователи из Бригама разработали наза... |
FMicB: Антитело для Campylobacter jejuni дает надежду на разработку вакцины | |
Бактериальные инфекции, вызывающие энтерит и&n... |
EHP: Шум аэропорта нарушает качество, а не длительность сна, но все еще впереди | |
Шум от самолётов по ночам нарушает с... |
В России разработан новый алгоритм лечения пациентов с повреждениями костей таза | |
В конце декабря 2023 года группа учёных кафедр... |
Nature Neuroscience: Нейростимуляция контура мозга поможет в лечении ПТСР | |
Учёные из больницы Brigham and Women's Ho... |
Nature Communications: Раскрыт механизм, запускающий аутофагию | |
Новый механизм аутофагии — процесса... |
Проблемы со зрением и сфинктером могут предсказать развитие рассеянного склероза | |
Учёные из Федерального университета Баии ... |
Frontiers in Toxicology: В пищевой упаковке найдены сотни канцерогенов | |
Исследователи определили около 200 потенциальн... |
PsychRes: У тучных во время беременности матерей чаще рождаются аутисты | |
У детей, чьи матери страдали ожирением до... |