Революционный метод мониторинга рака: искусственный интеллект анализирует ДНК в крови

Институт генома A*STAR (A*STAR Genome Institute of Singapore) представил инновационный метод под названием «Fragle», который позволяет более эффективно отслеживать развитие рака с помощью анализа крови.

Принцип работы

Метод требует лишь небольшого образца крови и анализирует размеры фрагментов ДНК, выявляя характерные паттерны, отличающие раковую ДНК от здоровой. Исследование было опубликовано в журнале «Nature Biomedical Engineering».

Преимущества метода

Fragle обладает рядом существенных преимуществ:

• Значительное снижение стоимости: если существующие коммерческие тесты стоят более 1000 сингапурских долларов, то стоимость Fragle составляет менее 50 сингапурских долларов.
• Универсальность: метод совместим с большинством техник профилирования ДНК, используемых в больницах и коммерческих лабораториях.
• Раннее обнаружение рецидивов: возможность выявления минимальных остаточных заболеваний после лечения.

Механизм действия

В отличие от существующих методов, требующих сложного и дорогостоящего секвенирования ДНК, Fragleиспользует искусственный интеллект для анализа размеров фрагментов ДНК. Раковая ДНК имеет характерные отличия в размерах по сравнению со здоровой, и модель искусственного интеллекта способна выявлять эти различия даже при минимальном количестве материала.

Практическое применение

Андерс Скандеруп (Anders Skanderup), ведущий автор исследования из лаборатории вычислительной геномики рака Института генома A*STAR, пояснил: «Подобно тому, как учёные отслеживали вспышки COVID-19, обнаруживая вирусные частицы в сточных водах, Fragle анализирует фрагменты ДНК в крови для мониторинга реакции на лечение рака и раннего выявления рецидивов».

Текущие исследования

Команда учёных сотрудничает с Национальным онкологическим центром Сингапура (National Cancer Center Singapore) для изучения возможностей клинического применения метода. В настоящее время проводится исследование более чем на 100 пациентах, где Fragle используется для мониторинга уровня циркулирующей опухолевой ДНК (ctDNA) каждые два месяца во время лечения.

Перспективы развития

Дэниел Тан (Daniel Tan), научный сотрудник Национального онкологического центра Сингапура, отметил: «Мы с энтузиазмом приступаем к изучению того, как методы, подобные Fragle, могут помочь в раннем выявлении рецидивов у пациентов с раком лёгких».

Ван Юэ (Wan Yue), исполнительный директор Института генома A*STAR, выразил уверенность в том, что новый метод поможет медицинским специалистам более точно выявлять и отслеживать рак, а также эффективнее контролировать лечение, что приведёт к улучшению качества помощи пациентам.

Литература:
Guanhua Zhu et al, A deep-learning model for quantifying circulating tumour DNA from the density distribution of DNA-fragment lengths, Nature Biomedical Engineering (2025). DOI: 10.1038/s41551-025-01370-3