Το DOLPHIN AI αποκαλύπτει αόρατους δείκτες καρκίνου

Μια νέα τεχνητή νοημοσύνη που αναπτύχθηκε από το McGill University στον Καναδά υπόσχεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί εντοπίζουν και αντιμετωπίζουν τις ασθένειες. Το εργαλείο DOLPHIN AI μπορεί να ανιχνεύει γενετικούς δείκτες μέσα σε μεμονωμένα κύτταρα, οι οποίοι μέχρι σήμερα ήταν «αόρατοι» στις κλασικές μεθόδους ανάλυσης. Αυτό σημαίνει πιο έγκαιρη διάγνωση και στοχευμένες θεραπείες, με λιγότερες δοκιμές και αποτυχίες.

Τι είναι το DOLPHIN AI

Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications, το DOLPHIN (Detection Of Latent Phenotypes Hidden INside cells) βασίζεται σε προηγμένους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης. Σε αντίθεση με τις συμβατικές τεχνικές, που περιορίζονται σε μετρήσεις σε επίπεδο γονιδίων, το DOLPHIN «βουτά» βαθύτερα. Εξετάζει πώς τα γονίδια «κουμπώνουν» μεταξύ τους μέσα από τα εξόνια —τα μικρότερα δομικά τους στοιχεία— αποκαλύπτοντας μοτίβα που μέχρι σήμερα περνούσαν απαρατήρητα.

Όπως εξηγεί ο Kailu Song, υποψήφιος διδάκτορας στο πρόγραμμα Quantitative Life Sciences του McGill,

Τα γονίδια μοιάζουν με σετ LEGO. Το πώς συνδέονται τα κομμάτια τους μπορεί να δείξει κρίσιμες πληροφορίες για την παρουσία και την πορεία μιας ασθένειας.

Η δύναμη της πρώιμης ανίχνευσης

Οι δείκτες ασθενειών είναι μικρές αλλαγές στην έκφραση του RNA, οι οποίες μπορεί να δείξουν αν υπάρχει νόσος, πόσο γρήγορα εξελίσσεται και πώς θα αντιδράσει σε μια θεραπεία. Όμως οι κλασικές μέθοδοι συνήθως «ισοπεδώνουν» αυτές τις λεπτομέρειες, καταγράφοντας μόνο έναν συνολικό αριθμό ανά γονίδιο. Έτσι, σημαντικές ενδείξεις χάνονται.

Η τεχνολογία DOLPHIN κατάφερε να εντοπίσει πάνω από 800 δείκτες σε ασθενείς με καρκίνο του παγκρέατος, οι οποίοι δεν είχαν καταγραφεί ποτέ ξανά με τις συμβατικές τεχνικές. Επιπλέον, ξεχώρισε ασθενείς με ιδιαίτερα επιθετικές μορφές καρκίνου από εκείνους με πιο ήπιες, δίνοντας στους γιατρούς κρίσιμη πληροφορία για την επιλογή θεραπείας.

Ο Jun Ding, επίκουρος καθηγητής στην Ιατρική Σχολή του McGill και επικεφαλής της μελέτης, τονίζει:

Με αυτό το εργαλείο μπορούμε να μειώσουμε τις άσκοπες δοκιμές θεραπειών και να προσαρμόσουμε εξατομικευμένα τη φροντίδα των ασθενών.

Από την έρευνα στα «ψηφιακά κύτταρα»

Η καινοτομία δεν περιορίζεται μόνο στη διάγνωση. Το DOLPHIN ανοίγει τον δρόμο για ένα ακόμη πιο φιλόδοξο σχέδιο: τη δημιουργία ψηφιακών μοντέλων κυττάρων. Χάρη στα πιο λεπτομερή προφίλ που δημιουργεί, οι επιστήμονες μπορούν να προσομοιώσουν στο υπολογιστή πώς ένα κύτταρο αντιδρά σε μια ασθένεια ή σε ένα φάρμακο.

Αυτό σημαίνει ότι στο μέλλον, οι ερευνητές θα μπορούν να δοκιμάζουν θεραπευτικά σενάρια εικονικά, πριν καν περάσουν σε εργαστηριακά ή κλινικά πειράματα. Μια τέτοια εξέλιξη θα μπορούσε να εξοικονομήσει πολύτιμο χρόνο, αλλά και σημαντικούς πόρους στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων.

Η επόμενη μέρα της ιατρικής

Οι ερευνητές του McGill σχεδιάζουν να επεκτείνουν το DOLPHIN σε πολύ μεγαλύτερες βάσεις δεδομένων, με εκατομμύρια κύτταρα. Ο στόχος είναι να φτάσουν σε μια νέα εποχή ιατρικής, όπου οι γιατροί θα έχουν στη διάθεσή τους εικονικά εργαλεία που θα προβλέπουν την πορεία μιας νόσου και θα προτείνουν την πιο αποτελεσματική θεραπεία.

[via]