Revoluční AI Path2Space: Genové profilování nádorů je nyní rychlejší a levnější, zpřístupní léčbu

Vědci z Cedars-Sinai Health Sciences University vyvinuli nový nástroj s umělou inteligencí nazvaný Path2Space, který slibuje zásadní změnu v diagnostice a léčbě rakoviny.

Vědci z Cedars-Sinai Health Sciences University vyvinuli nový nástroj s umělou inteligencí nazvaný Path2Space, který slibuje zásadní změnu v diagnostice a léčbě rakoviny. Tento inovativní systém dokáže rychleji a výrazně levněji určit genovou expresi v rakovinných nádorech, což by mohlo zpřístupnit personalizovanou léčbu mnohem většímu počtu pacientů.

Path2Space předpovídá takzvanou „prostorovou“ genovou expresi v nádorové oblasti na základě digitálních snímků bioptických vzorků. Tyto vzorky obsahují tenké řezy nádorové tkáně, které se zkoumají pod mikroskopem. Jelikož nádory nemají stejné složení a genovou expresi v celém svém objemu, Path2Space odhaduje expresi na mnoha různých místech v nádoru. Celý proces trvá jen několik minut a je podstatně méně nákladný než konvenční metody prostorového genového profilování, které obvykle zaberou několik týdnů a stojí tisíce dolarů.

„Tento nástroj přináší dva hlavní přínosy,“ uvedl Eytan Ruppin, zástupce ředitele Translational Research Institute v Cedars-Sinai a hlavní autor studie. „Umožní nám i dalším studovat rozsáhlejší datové soubory a lépe porozumět prostorové struktuře nádorů. Co mě ale skutečně motivuje, je naděje, že pokud nástroj úspěšně ověříme v klinických studiích, mohl by výrazně zlepšit péči o pacienty s rakovinou.“

Výzkumníci „trénovali“ Path2Space pomocí dat od velké skupiny pacientek s rakovinou prsu, u nichž byly k dispozici jak bioptické snímky, tak prostorové sekvenování. Následně nástroj testovali na třech dalších souborech dat pacientů, aby ověřili jeho výkon. „Pro každý vzorek jsme porovnali skutečnou, naměřenou genovou expresi s predikcí našeho nástroje,“ řekl Eldad Shulman, spoluautor studie. „Pro každý vzorek jsme předpověděli prostorovou expresi téměř 5 000 genů a předpovědi se dobře shodovaly s naměřenou expresí napříč všemi třemi skupinami pacientů.“

Path2Space je také navržen tak, aby pomáhal vědcům objevovat nové biomarkery, které by mohly vést k lepším léčebným rozhodnutím a identifikovat pacienty s vyšším rizikem nepříznivých výsledků. Nástroj zkoumá charakteristiky uvnitř nádoru, například zda je gen exprimován v některých oblastech nádoru a v jiných ne. Tým objevil specifické prostorové vzorce genové aktivity v nádorech, které předpovídají, jak pacienti reagují na léčbu. V současné době nástroj analyzuje skupiny 10 až 20 buněk dohromady, ale cílem je nakonec být schopen posoudit jednotlivé buňky. Tým již pracuje na studii, která aplikuje Path2Space na rakovinu hlavy a krku, a plánuje zahájení klinických studií.

Co to znamená pro Česko

Vývoj nástroje Path2Space představuje významný krok v oblasti personalizované medicíny a diagnostiky rakoviny, který by mohl v budoucnu ovlivnit i dostupnost a kvalitu péče o onkologické pacienty v Česku. Snížení nákladů a zrychlení analýz by mohlo umožnit širší využití pokročilých diagnostických metod i v českých nemocnicích a výzkumných centrech, jakmile bude nástroj ověřen v klinických studiích a komerčně dostupný.