Ученые разработали способ диагностики рака при помощи искусственного интеллекта

Публикация: 23.01.2023
Источник Комментарии

Ученые разработали новый тест рака на основе ДНК и искусственного интеллекта

Рак — одно из самых страшных заболеваний, которое ежегодно уносит жизни порядка 10 миллионов человек. Согласно статистике, смертность от него составляет 40-50%. Но причина не только в том, что онкологические заболевания тяжело лечатся. Исход болезни во многом зависит от того, на какой стадии она была диагностирована. То есть чем раньше человек начинает лечиться, тем больше у него шансов выжить. Но, к сожалению, нынешние методы диагностики далеки от идеала, поэтому ученые работают над созданием новых технологий диагностирования. На днях стало известно, что определенных успехов в этой области удалось добиться американским ученым, которые смогли обучить искусственный интеллект выявлять рак на основе анализа ДНК даже на ранних стадиях.

Диагностика рака на основе ДНК

Если у человека не обнаружена злокачественная опухоль, но при этом имеется подозрение на онкологическое заболевание, у него берут анализы на онкомаркеры. Смысл этого анализа заключается в поиске в крови определенных белков и пептидов (онкомаркеров), характерных для того или иного вида рака. Чем больше в организме злокачественных клеток, тем, соответственно, больше в крови этих маркеров.

Но этот способ диагностики не очень чувствительный. На самых ранних этапах развития рака анализ на онкомаркеры может быть отрицательным, хотя злокачественные клетки уже начали размножаются в организме. Кроме того, данный метод диагностики нельзя назвать универсальным, так как каждому виду злокачественных опухолей соответствует свой тип белков и пептидов.

Но как еще можно определить рак? Один из возможных вариантов — поиск ДНК раковых клеток. По словам ученых, ее можно обнаружить раньше, чем белки и пептиды. Мы знаем, что ДНК злокачественных клеток отличается мутациями, то есть на определенных участках у нее одни генетические буквы заменены другими. Однако мутаций может быть огромное количество, что сильно усложняет такой способ диагностики.


В настоящее время диагностика рака осуществляется на основе онкомаркеров

Очевидно, нужно искать другие отличия мутировавшей ДНК от здоровой. Но какие? Ответ на этот вопрос дали ученые Висконсинского университета в Мадисоне. Они предложили уделять внимание не коду ДНК, а свойствам молекулы в целом, что гораздо проще.

Как можно обнаружить ДНК рака

Как известно, любые клетки разрушаются, независимо от того, здоровые они или злокачественные. При этом распавшиеся элементы клеток, включая ДНК, попадают в кровь, где хромосомы начинают разрываться. Американские ученые предположили, что места разрывов зависят от белков, которые расположены на ДНК.

Здоровая ДНК всегда имеет много белков, которые ее обслуживают. Одни белки считывают информацию, другие ремонтируют ДНК, третьи сворачивают длинные нити в молекулярные свертки, и т.д. В результате у здоровой и мутировавшей ДНК места разрывов должны быть разными. Соответственно, по фрагментам ДНК можно понять какой клетке они принадлежали — здоровой или злокачественной.


Новая технология позволяет определить рак по фрагментам ДНК в плазме крови

Чтобы проверить эту версию, ученые взяли образцы крови 1400 пациентов. Среди них были люди с 11 видами онкологических заболеваний, а также пациенты у которых не было онкологии. В результате исследователям действительно удалось отличить онкологические фрагменты ДНК от фрагментов ДНК здоровых клеток. Более того, по количеству онкологических фрагментов они смогли определить даже стадию рака.

Диагностика рака при помощи ИИ

Чтобы новая технология диагностики рака принесла пользу, она должна быть не только эффективной, но также простой, быстрой и недорогой. Поэтому ученые решили воспользоваться технологией машинного обучения, и заложили в алгоритм все полученные данные. В результате ИИ смог определить рак в 91% случаев. Кроме того, в ходе исследования алгоритм смог определить рак на самой ранней стадии в 87% случаев. Об этом авторы сообщают в статье, опубликованной в издании Science Translational Medicine,


Искусственный интеллект смог определять наличие рака в организме с точностью 91%

Напомним, что технологии диагностики рака при помощи ИИ существовали и раньше, однако все они были узконаправленными, то есть позволяли выявить лишь определенный тип онкологии. К примеру, в 2020 году появилась технология, позволяющая выявлять рак груди. Теперь же ИИ сможет диагностировать любой вид рака на ранней стадии.

Не забудьте подписаться на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете больше увлекательных и интересных материалов.

Но и это еще не все. Данный метод позволил отслеживать изменения течения болезни. Благодаря этому медики смогут мониторить эффективность лечения при агрессивных, то есть быстротекущих формах рака, лечение которых требует быстрого принятия решений. В настоящее время ученые работают над тем, чтобы еще больше повысить точность данной технологии. По их мнению, она обладает большим потенциалом.

Совсем недавно мы рассказывали, что многие эксперты ожидают в ближайшее время серьезный скачок в развитии медицины благодаря искусственному интеллекту. Данное исследование, как вы видите, является ярким тому подтверждением.


Будущие технологии Медицина

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
32
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Интресное

Кофе является тонизирующим напитком, который вызывает прилив бодрости и энергии. Однако не всегда...
Скелет человека — это потрясающая биологическая конструкция, созданная эволюцией. В ней каждый...
Как гласит гипотеза «зловещей долины», роботы и объекты, внешне похожие на человека, но...
Миллионы людей по всему миру страдают от визуального снега в глазах.
Многие люди сталкиваются с таким состоянием, как глазной тик. Чаще всего он никакой опасности не...
Впервые возможности искусственного интеллекта в области фармакологии были продемонстрированы миру...
Один литр самого дорогого яда в мире стоит около 10 миллионов долларов. ☠ Как его добывают, для...
Генно-модифицированные бактерии могут помочь в борьбе со многими супербактериями. Ученым уже...
Ученые нашли способ как добывать большое количество пресной воды с минимальными затратами....

Популярные Статьи

Во времена СССР производили много надежной техники — например, автомобили «Нива». Внедорожники...
Некоторые люди уверяют, что видели в горах снежного человека.
После запуска ракеты Falcon 9 в январе 2023 года на небе появилась светящаяся спираль.
Подборка лучших Telegram-каналов, с отличным позитивным и просто полезным контентом на самые разные...
Миллионер Брайан Джонсон собрал команду из 30 врачей и ежедневно употребляет десятки пищевых...
Человек — единственное млекопитающее, которое обладает короткими волосами на теле, но длинными на...
На острове, который просуществовал всего семь лет, ученые обнаружили неизвестные ранее формы жизни....
Археологи обнаружили в Египте древний римский город, который примыкал к египетскому городу Фивы. Он...
Ученые обнаружили неизвестный ранее вид птерозавра, который сильно отличался от своих собратьев. Он...
Ученые выяснили, что спонтанные действия людей, и вообще млекопитающих, вызваны дофамином. Этот...
Ученые обнаружили два новых вида приматов, которые жили в теплой Арктике 52 миллиона лет назад....
Некоторые виды хищных растений кувшиночников в ходе эволюции изменили свой рацион, и стали питаться...
Магазины одежды могут быть рассадниками кожных заболеваний.
Вдохновленный наукой постапокалиптический сериал The Last of Us ("Одни из нас") бьет...
Ученые нашли в одном из некрополей Саккары свиток длинной 16 метров, который содержит тексты...
Сколько нужно времени, чтобы стать самым богатым человеком в мире? Когда люди впервые превысили...
Джефф Дейб — человек с самыми большими руками в мире.
Ученые обнаружили, что климатические модели не учитывают количество пыли в земной атмосфере. Почему...
С-22 "Илья Муромец" - первый в мире пассажирский самолет, созданный в 1913 году. Машина,...
Компания NuScale Power разработала модульный мини-реактор мощностью 50 мегаватт, который смогут...
Мыть волосы с шампунем каждый день нельзя — они станут сухими и ломкими.
Физикам впервые в истории удалось рассмотреть детали строения атомного ядра и составить...
Занятия спортом улучшают когнитивные функции мозга, замедляют его старение, а также предотвращают...
Команда астрономов обнаружила астероид, обладающий наименьшим известным периодом обращения вокруг...
Как выглядит фотография обратной стороны Луны 1959 года? Почему черепаха не способна выжить без...
Многие люди не могут пить молоко из-за аллергии к белкам коровьего молока, но с развитием генной...
Ученые выяснили, что в Великой Китайской стене имеются секретные ходы, которые могли использоваться...
Здоровому взрослому человеку для полноценного сна требуется не менее 7-9 часов, но некоторые...
Некоторые люди уверены, что видели призраков — обычно это происходило ночью. Ученые выяснили, какие...
У наших далеких предков не возникало никаких проблем с зубами мудрости, так как они позволяли...
Некоторые дома в Гонконге имеют большое отверстие посередине.
Головоногие моллюски, такие как кальмары и осьминоги, уже долгое время поражают биологов своим...
Некоторые люди страдают от гигантизма — мозг вырабатывает много гормона роста и они становятся...
Головной убор древней шаманки из Германии, церковь на склоне горы в Африке, серебряный кинжал...
Прокрастинация свойственна каждому человеку, но в пределах разумного. Чрезмерная же прокрастинация...
Люди умели создавать анимированные картинки более 5000 лет назад, о чем говорит кубок, обнаруженный...
Ученые давно фиксируют гибель пчел и шмелей во всем мире. По одной из версий в этом виновато...
Недавнее исследование показало, что отказ даже от одного из трех приемов пищи в течение дня...
Сразу две группы ученых сообщили, что им удалось искусственно управлять процессом старения. Одна...
В Японии сняли на видео гигантского кальмара длиной более двух метров.
Пик научного развития пройден: почему прорывных открытий становится меньше с каждым годом и с чем...
По анализу ДНК ученые открыли новый вид гигантской черепахи, которая 1000 лет назад жила на...
Людям рекомендуется регулярно принимать душ, чтобы смывать с себя аллергены и прочую грязь.
Недавнее исследование ученых показало, что сильные запахи полностью отключают нейроны обоняния. Это...
Ученые давно замечали, что домашние животные положительно влияют на здоровье человека, особенно...
В Россию пришел новый вариант коронавируса под названием "Кракен". Разбираемся откуда он...
Есть ли у вас вредные привычки от которых вы хотите избавиться? Недавно ученые предложили новый...
Рвота кашалота, также известная как амбра, может стоить миллионы долларов.
Динозавры предположительно были глупыми животными. Однако известно что у птиц, потомков тероподов,...
Долгое время ученые спорили относительно существования зимних гроз. В последние десятилетия это...
Результаты нового исследования показали, что Интернет и социальные сети меняют работу мозга у людей...
Новое исследование показало, что календарь майя почти на 1000 лет старше, чем предполагалось ранее....
Ответ на вопрос «когда люди научились писать» всегда находился перед глазами ученых — первые...
В 1881 году была придумана конструкция тюрьмы, из которой невозможно сбежать. Несколько раз в день...
Ученые обнаружили окаменелости неизвестной ранее птицы возрастом 120 миллионов лет. Она имела...
Для некоторых людей заработок денег — многочасовой и упорный труд.
Сладкие продукты вызывают сильную зависимость, подобную алкоголю и сигаретам. Однако ученые до сих...
Каннибализм оказался вовсе не противоестественным явлением в животном мире, как считалось ранее. За...
Ученые нашли очередное подтверждение тому, что Марс когда-то был покрыт водой. Причем она...
Почему завтрак — не самый главный прием пищи? Что может быть хуже для тела, чем жирная пища?