צוות מחקר בינלאומי, בין -תחומי, בראשותו של פרופ 'ג'ייקוב נ' קת'ר, ממרכז הטרנר פרזניוס האחר (EKFZ) לבריאות דיגיטלית באוניברסיטת טודן טכנולוגית טוד דרזדן ניתח שבעה קבוצות חולים עצמאיות מאירופה וארה"ב באמצעות מודל ה- AI החדש שלהם. המודל מגלה שינויים גנטיים ושינויים ברקמות כתוצאה מכך בסרטן המעי הגס ישירות מתמונות קטע רקמות. זה יכול לאפשר אבחון מהיר יותר וחסכוני יותר בעתיד. לצורך פיתוח, אימות וניתוח נתונים של המודל, מומחים בנתונים ומדעי המחשב, אפידמיולוגיה, פתולוגיה ואונקולוגיה עבדו יחד מקרוב. המחקר פורסם בכתב העת "The Lancet Digital Health".
המחקר הרב -מרכזי ניתח כמעט 2,000 שקופיות רקמות דיגיטליות מחולי סרטן המעי הגס בשבע קבוצות עצמאיות באירופה ובארה"ב. הדגימות כללו שתי תמונות שלמות שלמות של דגימות רקמות ונתונים קליניים, דמוגרפיים ואורח חיים. החוקרים פיתחו רומן "מודל שנאי רב-יעד" כדי לחזות מגוון רחב של שינויים גנטיים ישירות מקטעי רקמות סרטן המעי הגס ההיסטולוגיים המוכתמים באופן שגרתי. מחקרים קודמים הוגבלו בדרך כלל לחיזוי שינויים גנטיים יחידים ולא היוו מוטציות המתרחשות משותפות או דפוסים מורפולוגיים משותפים.
מודלים וניתוחים קודמים של למידה עמוקה של שינויים ברקמות הבסיסיות התמקדו בדרך כלל רק במוטציה יחידה בכל פעם. עם זאת, המודל החדש שלנו יכול לזהות סמנים ביולוגיים רבים בו זמנית, כולל חלקם שטרם נחשבו רלוונטיים קלינית. הצלחנו להפגין זאת בכמה קבוצות עצמאיות. כמו כן, צפינו כי מוטציות רבות מתרחשות בתדירות גבוהה יותר בגידולים מיקרו-אטליטים (MSI). "
מרקו גוסטב, M.Sc., המחבר הראשון של המחקר והחוקר ב- EKFZ לבריאות דיגיטלית ב- TU Dresden
ניתן לסווג סוגים מסוימים של סרטן המעי הגס על בסיס חוסר יציבות מיקרו -אטליט (MSI). מיקרו -אטליטים הם רצפי DNA קצרים וחוזרים על עצמם התפשטו בכל הגנום. בסרטן, MSI יכול להופיע כאשר רצפים אלה הופכים לא יציבים בגלל פגמים במערכת תיקון ה- DNA. MSI הוא סמן ביולוגי חשוב לזיהוי חולים שעשויים ליהנות מאימונותרפיה. "זה מצביע על כך שמוטציות שונות תורמות באופן קולקטיבי לשינויים במורפולוגיה של הרקמות. המודל מזהה דפוסים חזותיים משותפים, במקום לזהות באופן עצמאי שינויים גנטיים פרטניים", הוא מוסיף.
החוקרים הדגימו כי המודל שלהם תואם וחלקו חרגו ממודלים מבוססים של יעדים יחידים בניבוי מספר סמנים ביולוגיים, כמו מוטציות BRAF או RNF43, וחוסר יציבות מיקרו-אטליט (MSI) ישירות משקופיות פתולוגיה. המומחיות הפתולוגית הנדרשת להערכת שינויי רקמות משקופיות היסטולוגיות סופקה על ידי מומחים רפואיים מנוסים. ד"ר ניק רייטם מבית החולים האוניברסיטאי אוגסבורג מילא תפקיד מפתח במחקר.
Jakob N. Kather, מדגיש את חשיבות המחקר, ב- EKFZ לבריאות דיגיטלית ב- TU Dresden ובאונקולוג הבכיר ב- NCT/UCC של בית החולים האוניברסיטאי קרל גוסטב קארוס דרזדן, אומר: "המחקר שלנו מראה כי דגמי AI יכולים להתיישר באופן משמעותי באבחון עבודה. סרטן המעי הגס בעתיד.
צוות המחקר מתכנן כעת להרחיב גישה זו גם לסוגים אחרים של סרטן.
המחקר נערך באמצעות שיתוף פעולה בין תחומי בין מדענים רבים במוסדות מחקר מובילים באירופה ובארצות הברית. בנוסף לבית החולים האוניברסיטאי TUD ו- Dresden, שותפים כללו את הפקולטה הרפואית באוניברסיטת אוגסבורג, המרכז הלאומי למחלות גידולים (NCT) בהיידלברג, המרכז לסרטן פרד האצ'ינסון בסיאטל (ארה"ב), האוניברסיטה הרפואית בווינה (אוסטריה) ומרפאת מאיו (ארה"ב).
