Исследователи из Медицинской школы Икан на горе Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) разработали инновационный инструмент на основе искусственного интеллекта (ИИ), который призван улучшить диагностику и прогноз рака простаты.
В статье, опубликованной в European Urology, рассказывается о том, как этот инструмент может помочь в лечении пациентов с раком простаты промежуточного риска.
Прогресс в области искусственного интеллекта, особенно в методах глубокого обучения, привёл к созданию новых технологий, которые используют медицинские изображения для более точной диагностики заболеваний.
PATHOMIQ_PRAD — это инструмент, разработанный для пациентов с раком простаты промежуточного риска. Он использует глубокое обучение для анализа морфологических особенностей тканей, полученных из биопсийных или хирургических образцов.
Цель PATHOMIQ_PRAD — выявить пациентов, которые подвержены более высокому риску быстрого прогрессирования заболевания, и предоставить более точные прогнозы для более раннего вмешательства и персонализированного лечения.
По оценкам, в США в 2024 году будет зарегистрировано около 299 010 новых случаев рака простаты и около 35 250 смертей.
«Около 60% пациентов в группе промежуточного риска не имеют чёткого плана лечения, а у 30–50% наблюдается прогрессирование рака после первого курса терапии. Мы обнаружили, что некоторые из этих пациентов находятся в группе высокого риска быстрого прогрессирования, поэтому их раннее выявление имеет решающее значение», — говорит Эш Тевари (Ash Tewari), соавтор исследования и заведующий отделением урологии.
«Мы разработали этот инструмент для анализа образцов, полученных при биопсии или операциях, что даёт более чёткое понимание того, каким пациентам может потребоваться более агрессивное лечение на более раннем этапе для улучшения их результатов. PATHOMIQ_PRAD может стать частью рутинного принятия клинических решений».
Оценки PATHOMIQ_PRAD варьируются от 0 до 1, причём более высокие оценки указывают на высокий риск. В исследовании были проанализированы большие наборы данных для классификации пациентов на группы высокого и низкого риска с использованием заранее определённых клинических пороговых значений PATHOMIQ_PRAD: 0,45 для BCR и 0,55 для метастазов. Эти ограничения были основаны на таких вещах, как вероятность возвращения или распространения рака.
Исследование показало, что этот инструмент превосходит существующие методы лечения рака в течение следующих пяти лет.
«Одним из ключевых преимуществ этого инструмента является его способность анализировать определённые области ткани, которые могут содержать подсказки к ранее не обнаруженным факторам прогрессирования рака простаты. Это особенно важно для пациентов, которые сталкиваются с более агрессивным заболеванием», — говорит соавтор Суджит Наир (Sujit Nair).
«Эти разработки являются захватывающими, и мы работаем над дальнейшими исследованиями».
Исследователи Икан Маунт Синай работали в сотрудничестве с PATHOMIQ INC, базирующейся в Купертино, Калифорния, над разработкой PATHOMIQ_PRAD. В дальнейшем они планируют провести крупномасштабные клинические исследования с участием более разнообразной популяции пациентов. Они также стремятся получить одобрение регулирующих органов на разработку PATHOMIQ_PRAD в качестве теста, разработанного в лаборатории, что позволит использовать его в лабораториях, сертифицированных CLIA.
Кроме того, команды Икан Маунт Синай и PATHOMIQ интегрируют этот инструмент с передовыми методами геномного профилирования, такими как пространственная транскриптомика и массовая цитометрия, чтобы улучшить понимание биологии областей, идентифицированных PATHOMIQ_PRAD.
«Наше исследование представляет собой инновационный дизайн, и мы в восторге от потенциала инструмента искусственного интеллекта изменить стратификацию риска для пациентов с раком простаты, прокладывая путь для будущих достижений», — говорит Рэйчел Броуди (Rachel Brody), профессор патологии и молекулярной и клеточной медицины и соавтор исследования.
«Это исследование подчёркивает клинический потенциал этого инновационного инструмента искусственного интеллекта, который использует оцифрованные целые слайдовые изображения для преобразования рака простаты в урологии в Икан-Маунт-Синай».
«Наш первый инструмент искусственного интеллекта, разработанный для лечения простаты промежуточного риска. Анализируя различные типы тканей — эпителиальные, стромальные и иммунные клетки — он генерирует подробную оценку для каждого пациента, прогнозируя результаты и предлагая новый мощный способ принятия решений о лечении», — говорит соавтор Димпл Чакраварти, доктор философии, доцент кафедры урологии в Икан Маунт Синай.
«Инструмент искусственного интеллекта одновременно масштабируем и обобщаем. Его можно использовать для стратификации рисков на основе биопсийных и хирургических образцов. Он доступен по цене, быстр и адаптируется для использования в различных медицинских учреждениях».
Литература:
Sujit S. Nair et al, A Novel Artificial Intelligence–powered Tool for Precise Risk Stratification of Prostate Cancer Progression in Patients with Clinical Intermediate Risk, European Urology (2024). DOI: 10.1016/j.eururo.2024.07.013
Руководитель Отдела организации клинических исследований, врач-онколог, уролог в АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
