Исследователи из Израильского технологического института Технион разработали метод картирования критических рецепторов на раковых клетках, который, как ожидается, значительно улучшит персонализированное лечение рака. В основе технологии лежит использование искусственного интеллекта.
Новая технология диагностики рака груди теперь доступна в Израиле
Согласно отчету исследователей, новая технология извлекает молекулярную информацию из изображений биопсии рака молочной железы, которые были окрашены гематоксилином и эозином (H&E). Окрашивание, выполненное обычным красителем,
используемым для тестирования ткани биопсии, позволяет патологу определить тип рака и его тяжесть, но не позволяет идентифицировать биологические характеристики, которые имеют решающее значение для персонализированного лечения.
Новая технология позволяет идентифицировать эти важнейшие характеристики, позволяя патологам обнаруживать больных раком, проходящих лечение рака в Израиле, которое блокирует рецепторы на мембране раковых клеток, ингибируя развитие опухоли.
Исследование, опубликованное в престижном журнале Американской медицинской ассоциации, было проведено докторами Гилом Шамаи и Роном Слоссбергом, а также профессором Роном Киммелем из Технионского факультета компьютерных наук в сотрудничестве с доктором Йоавом Биненбаумом из больницы Ихилов и профессором Зив Гал из Медицинского центра Рамбам.
По словам Шамаи и Киммела, патологи утверждают, что концептуальные инновации исследователей – извлечение молекулярной информации из формы клетки – были невозможны до недавнего времени. «Диагност не может определить особенности опухоли по ее форме из-за большого количества переменных», - отмечают ученые. «Хорошая новость заключается в том, что технологии искусственного интеллекта, и особенно глубокое обучение, способны на это».
«Компьютер, в отличие от даже самого опытного патолога и диагноста, может определить рак с помощью комплексного анализа его морфологии», - заявляют ученые. «Нам удалось определить «след», который рак оставляет в ткани», - объяснил доктор Шамай, добавив, что «это морфологическая подпись, которая благодаря нашей технологии позволяет нам собирать важную информацию. Важно отметить, что для глубокого изучения искусственному интеллекту требуется огромное количество информации, а получить ее нелегко».
«С этой целью, - добавил доктор Шамай, - мы написали программный код для сканирования сетевых источников и автоматической загрузки тысяч образцов биопсии и соответствующей медицинской информации, утвержденной для исследования».
Суть проведенного исследования в Израиле
В ходе исследования было изучено более 20 000 сканирований от 5 356 пациентов с раком молочной железы, и оно было поддержано министерством науки и технологий, Национальным научным фондом и Междисциплинарным центром исследований и разработок Лори Локи, а также Schmidt Futures.
Используя новую технологию, исследователи смогли сопоставить рецепторы эстрогена и прогестерона, среди других молекулярных биомаркеров, только на основе сканов и основываясь на морфологии клеток.
Хотя исследование было сосредоточено на раке молочной железы, ученые ясно дают понять, что оно относится ко всем видам рака. «Нам удалось показать, что рак имеет уникальную сигнатуру в морфологии тканей и что компьютеризированное картирование этой морфологии может дать нам чрезвычайно важную информацию о характеристиках опухолей», - объяснил профессор Киммел. «На первом этапе мы считаем, что это будет инструмент, помогающий врачам принимать решения, и в дальнейшем он станет настоящим клиническим инструментом».
В Израиле разрабатывают новый препарат для иммунотерапии
Представители KAHR Medical, израильской биофармацевтической компании, заявили, что разрабатывают класс иммунопрепаратов второго поколения, которые будут более эффективными в борьбе с раком, основываясь на опыте, извлеченном из уже используемых препаратов.
На прошлой неделе компания объявила о сотрудничестве со швейцарской международной медицинской компанией Roche Holding AG для проведения клинических испытаний на людях в США. В ходе испытаний новый препарат для иммунотерапии фирмы, DSP-107, будет испытан как в качестве самостоятельной терапии, так и в сочетании с другим препаратом для иммунотерапии, разработанным компанией Roche, под названием Tecentriq, или атезолизумаб.
«Раковые клетки возникают в человеческом организме, потому что им удается спрятаться от иммунной системы», - объясняет доктор Ярон Перег, генеральный директор KAHR Medical, в телефонном интервью.
Иммунотерапия – также известная как ингибиторы иммунной контрольной точки – использует собственную иммунную систему организма для контроля и устранения раковых заболеваний. Считается, что эти недавно разработанные лекарства революционизируют лечение рака. К сожалению, не все пациенты реагируют на это лечение, поэтому исследователи во всем мире стремятся выяснить, почему, и, таким образом, повысить эффективность препаратов.
Иммунотерапия «помогает иммунной системе обнаружить рак и изменила жизни тысяч пациентов», - отмечает доктор Перег. «Но существует огромная неудовлетворенная потребность, так как 70% пациентов не реагируют на подобную терапию».
Эти препараты были сосредоточены на двух основных способах борьбы с раком: путем маркировки раковых клеток, чтобы облегчить их обнаружение и уничтожение иммунной системой, и путем стимулирования активности иммунных клеток или путем блокирования тормозных сигналов, испускаемых раковые клетки.
DSP-107, разработанный KAHR, берет одну часть человеческого белка, который маркирует раковые клетки, и связывает его с другим человеческим белком, который, как известно, активирует иммунные клетки и ингибирует силы раковых клеток. Это создает один продукт с несколькими функциями, пояснил доктор Перег.
«Наш препарат, - говорит доктор Перег, - это многофункциональный биологический препарат, который может одновременно выполнять обе эти функции: обнаруживать рак, привлекать большее количество иммунных клеток и блокировать ингибирующие сигналы».
Уже сегодня препарат планируют поставить в ведущие медицинские учреждения страны. Планируется поставка и в частную клинику Ассута в Израиле, врачи которой активно ведут работу в области применения новых противораковых препаратов.
