Inteligența artificială descoperă o combinație de terapii eficientă pentru cancerul rectal avansat
O echipă de cercetători de la UCL a dezvoltat o inteligență artificială care a identificat o combinație promițătoare de tratamente pentru cancerul rectal avansat, care ar putea ajuta pacienții să trăiască mai mult.
Un nou studiu publicat în eBioMedicine a arătat că asocierea tratamentului cu irinotecan cu chimioterapia standard, care include radioterapia, îmbunătățește supraviețuirea pacienților cu cancer rectal avansat, care a început să se răspândească în țesuturile învecinate, în special la cei cu o concentrație mare de celule canceroase în tumorile lor.
Eficacitatea acestei combinații a fost evidențiată printr-o inteligență artificială special dezvoltată de echipa de cercetare, capabilă să diferențieze pacienții în funcție de densitatea celulelor canceroase din probele de tumoră prelevate la momentul diagnosticării.
Pentru pacienții cu o densitate mare de celule tumorale în probele de biopsie înainte de începerea tratamentului, adăugarea irinotecanului a redus riscul de recidivă a cancerului cu aproximativ 43% și a redus riscul de deces cu aproximativ 50%* comparativ cu cei care au primit un tratament standard, care constă în chimioterapie cu medicamentul capecitabina combinat cu radioterapie. Cei cu concentrații scăzute de celule canceroase nu au prezentat nicio diferență.
Irinotecan este un tip de chimioterapie adesea utilizat pentru a trata cancerul intestinal avansat. Deși a fost considerat un tratament promițător pentru cancerul rectal avansat, în combinație cu chimioterapia standard, cercetările anterioare nu au arătat o îmbunătățire a rezultatelor pentru pacienți.
Inteligența artificială a fost esențială în evidențierea eficacității combinației prin separarea precisă și eficientă a pacienților în grupuri cu concentrații mari și scăzute de celule, mai bine decât era posibil anterior. Echipa a dezvoltat un instrument online gratuit, Octopath, unde clinicienii pot încărca probe de biopsie pentru a fi analizate.
Identificarea manuală a concentrațiilor mari de celule canceroase în pacienți a fost anterior un proces consumator de timp și impractic pentru studii de amploare, cum ar fi acesta, care a implicat 414 probe. Prin dezvoltarea inteligenței artificiale, cercetătorii au reușit să scaneze imagini standard ale biopsiilor, să numere milioane de celule și să sorteze pacienții în categorii de concentrație în mult mai puțin timp, relevând astfel care pacienți au beneficiat de tratament.
Cercetarea face parte din analiza trialului ARISTOTLE, un studiu clinic mare care a inclus pacienți din 75 de spitale din Regatul Unit, ce a investigat dacă adăugarea irinotecanului la chimioterapia standard oferă rezultate mai bune.
„Deși trialul original nu a arătat beneficii semnificative prin adăugarea irinotecanului, folosind inteligența artificială am descoperit că putem distinge pacienții care au beneficiat efectiv de cei care nu au avut”, a declarat un cercetător. „Aceasta demonstrează cum inteligența artificială poate evidenția biologia tumorilor, care este dificil de măsurat în mod constant prin metode convenționale, și sperăm că poate fi utilizată pentru a descoperi informații suplimentare care ar putea conduce la tratamente viitoare.”
Cancerul colorectal, care afectează ultimele câteva inci ale intestinului gros, este al patrulea cel mai mortal cancer din Regatul Unit, iar stadiile sale avansate au o rată mare de recidivă, necesitând tratamente mai intensive.
Combinarea irinotecanului cu capecitabina a arătat promisiuni în sporirea eficacității împotriva cancerului, dar este de asemenea probabil să intensifice efectele secundare grave și uneori debilitante ale medicamentelor, cum ar fi diareea sau scăderea numărului de globule albe. Din cauza efectelor secundare suplimentare ale acestor medicamente combinate, medicii nu vor prescrie tratamentele mai intensive decât dacă există dovezi solide că pacientul ar beneficia de ele.
Prin identificarea corectă a concentrațiilor de celule canceroase, inteligența artificială poate determina care pacienți ar beneficia cel mai probabil de tratament înainte de a începe, ferind astfel pe cei care nu ar beneficia de efecte secundare inutile. Automatizarea procesului cu ajutorul inteligenței artificiale permite scalarea tehnicii astfel încât mai mulți pacienți cu cancer rectal să poată primi tratamentul.
„Intensificarea unor tratamente deja dificile pune o presiune suplimentară asupra pacienților care suferă de cancer. Clinicienii au nevoie de metode fiabile pentru a identifica cine este cel mai probabil să beneficieze înainte de a începe astfel de tratamente, pentru a evita efectele secundare potențiale. Descoperirile noastre arată că medicii asistați de inteligența artificială pot identifica pacienții care vor beneficia cel mai probabil de tratamentul mai intensiv înainte de a începe”, a adăugat un alt cercetător.
Cercetătorii au antrenat inteligența artificială pe seturi de date open-source de mari dimensiuni și au aplicat-o pe imagini microscopice detaliate ale 414 probe de biopsie de cancer rectal de la pacienți incluși în trialul ARISTOTLE, faza III. Analiza a clasificat 188 dintre acestea ca având concentrații mari de celule tumorale canceroase, în timp ce 226 aveau concentrații scăzute.
Inteligența artificială a fost capabilă să recunoască tumora din țesutul înconjurător și să identifice care celule erau canceroase și care erau sănătoase.
Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetătorii au subliniat că este necesară o verificare independentă suplimentară și studii clinice înainte ca inteligența artificială să poată fi utilizată pentru luarea deciziilor clinice sau ca această combinație de tratamente să fie disponibilă pe scară largă pentru pacienți.
