Vědcům z Institutu Maxe Plancka pro kvantovou optiku se podařilo vytvořit nový test, který je schopen odhalit vzorky krve pacientů, kteří trpí rakovinou plic, a to s 81% přesností. Do budoucna by tento přístup pomohl pomoci významně posunout screening a diagnostiku rakoviny..

Test je poháněn umělou inteligencí, která zkoumá rozdíly v molekulách, nacházejících se v plazmě. To je vodnatá část krve, která roznáší různé proteiny a chemické sloučeniny, jako jsou hormony a vitaminy, po těle.

Když jsou vzorky krve vystaveny zábleskům infračerveného světla z laseru, molekuly v plazmě začnou vibrovat, přičemž různé složky těchto molekul absorbují nebo naopak odrážejí energii z těchto světelných pulzů a následně vyzařují svůj vlastní charakteristický vzor světla, který lze zaznamenat a přečíst jako „infračervený molekulární otisk“.

Infračervený molekulární otisk

A tento otisk se liší u pacientů, kteří trpí rakovinou, a těch, kteří rakovinu nemají. Proto by tato nová metoda krevního screeningu mohla nabídnout nový přístup k detekci rakoviny. Ostatně není jediná, v současné době jsou vyvíjeny nejrůznější krevní testy, které by do budoucna měly být schopny detekovat různé druhy rakoviny ze vzorku krve, například rakovinu slinivky břišní, prsu či žaludku.

Jejich cílem je detekovat onemocnění dříve než současné dostupné metody a dosáhnout toho méně invazivním způsobem než prostřednictvím nyní tradiční tkáňové biopsie.

„Laserové infračervené molekulární otisky detekují rakovinu, čímž prokazují potenciál této metody pro klinickou diagnostiku,“ uvedla v prohlášení spoluautorka studie Michaela Žigmanová, vědecká pracovnice Institutu Maxe Plancka pro kvantovou optiku.

K vytvoření nového krevního testu vycvičili vědci model umělé inteligence, aby detekoval rozdíly v molekulárních otiscích vzorků plazmy od více než 2100 lidí. Tento screening zahrnoval pacienty s rakovinou plic, prostaty, prsu nebo močového měchýře, kteří dosud nebyli pro své onemocnění léčeni.

U každého pacienta s rakovinou vědci pro srovnání ukázali AI i vzorek krve od osoby stejného pohlaví a podobného věku, která rakovinu neměla.

Test odhalil 81 % případů rakoviny plic

Poté vědci model AI otestovali, jak přesný byl při identifikaci molekulárních otisku v plazmě asi 430 lidí, kteří nebyli zahrnuti v původních datech. Výzkumníci zjistili, že model byl až na 81 % přesný při rozlišování vzorků plazmy od pacientů s rakovinou plic ve srovnání s těmi od jedinců bez tohoto onemocnění.

Mnohem méně úspěšný však model byl při detekci dalších tří typů rakoviny zahrnutých do studie. Odhalil například pouze asi 50 % případů rakoviny prsu.

Svá zjištění prezentovali odborníci z Institutu Maxe Plancka ve studii zveřejněné 9. dubna v odborném časopise ACS Central Science. Nyní plánují trénovat model na širším spektru rakoviny s využitím dat od více pacientů, aby zjistili, zda mohou zlepšit jeho přesnost i při detekci dalších typů rakoviny.

Chtějí zejména zdokonalit jeho schopnost detekovat rakovinu v různých fázích onemocnění. Věří, že i díky tomuto testu bude v budoucnu možné rakovinu odhalit ve velmi raném stádiu, což zvyšuje šance pacientů na vyléčení.

Zdroj: LiveScience