據(jù)英國《泰晤士報(bào)》網(wǎng)站10月27日?qǐng)?bào)道，科學(xué)家們說，用人工智能(AI)分析復(fù)制腫瘤的“類器官”，可能有助于預(yù)測癌癥復(fù)發(fā)狀況以及確定最有效的治療方法。
近年來，治療肺癌的方法有所改善，但醫(yī)生仍然無法預(yù)測患者手術(shù)后的情況。
在“癌癥晚期但可手術(shù)”的患者中，約一半的人會(huì)在幾年內(nèi)復(fù)發(fā)。倫敦大學(xué)國王學(xué)院教授托尼·恩格說：“他們出院后，每6個(gè)月來診所一次。我們給他們做CT掃描，僅此而已?！倍鞲褚彩侵扑幤髽I(yè)葛蘭素史克公司腫瘤轉(zhuǎn)化研究的負(fù)責(zé)人。
“如果他們的癌癥復(fù)發(fā)，我們真沒有什么辦法。我們會(huì)說：‘這個(gè)患者以前用過X藥物，所以現(xiàn)在讓我們?cè)囋囉肶藥物。’”
恩格及其團(tuán)隊(duì)正在實(shí)驗(yàn)室率先開發(fā)一種新方法。在首次開展的此類試驗(yàn)中，他們培育了數(shù)以百萬計(jì)的微型活體腫瘤復(fù)制品。這些腫瘤來自數(shù)十名接受過非小細(xì)胞肺癌手術(shù)的患者。非小細(xì)胞肺癌是最常見的肺癌形式。
通過研究這些實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的“類器官”腫瘤，研究團(tuán)隊(duì)希望能夠獲得準(zhǔn)確預(yù)測哪些患者會(huì)復(fù)發(fā)的能力，以及預(yù)測當(dāng)他們的癌癥復(fù)發(fā)時(shí)哪種組合療法最有效。
▲類器官是干細(xì)胞技術(shù)發(fā)展的重要方向
在葛蘭素史克公司位于英國斯蒂夫尼奇的研究中心，恩格的一位同事向《泰晤士報(bào)》記者展示了一個(gè)培養(yǎng)皿。其內(nèi)有30個(gè)小斑點(diǎn)，每個(gè)斑點(diǎn)的大小和形狀都和小扁豆差不多。每個(gè)斑點(diǎn)都含有成千上萬的“類器官”，這些“類器官”由從手術(shù)切除腫瘤中采集的干細(xì)胞發(fā)育而來。
重要的是，每個(gè)“類器官”都共享每名患者癌瘤中獨(dú)特的基因突變集合。恩格說：“這是我們將‘類器官’與在初次手術(shù)后發(fā)生轉(zhuǎn)移(癌癥擴(kuò)散)的癌癥患者配對(duì)的首次試驗(yàn)。”
從某種意義上說，“類器官”可以代替患者。雖然一個(gè)人通常一次只能參加一場藥物試驗(yàn)，但源自他們的“類器官”可以用于測試許多不同的治療方法。
但是，制造“類器官”既困難又昂貴，所以最終目標(biāo)是研究那些在斯蒂夫尼奇培養(yǎng)出來的“類器官”，以揭示許多癌癥患者共有的隱藏特征，并預(yù)測他們對(duì)不同療法的反應(yīng)。
“類器官”細(xì)胞的脫氧核糖核酸(DNA)將被測序。研究人員將收集“轉(zhuǎn)錄物組學(xué)”數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)著眼于一種被稱為核糖核酸(RNA)的遺傳物質(zhì)，并讓研究人員了解單個(gè)基因的活性水平。
▲醫(yī)務(wù)人員在分析一名抽煙者的肺部掃描結(jié)果(法新社)
他們將分析所謂的蛋白質(zhì)組，即癌細(xì)胞賴以生存的一系列蛋白質(zhì)。他們還將追蹤免疫細(xì)胞和成纖維細(xì)胞在遇到“類器官”時(shí)的行為，并利用高分辨率成像技術(shù)揭示它們是如何相互作用的。免疫細(xì)胞和成纖維細(xì)胞通常幫助人體防御和自我修復(fù)，但可能被惡性腫瘤轉(zhuǎn)化為“促腫瘤”細(xì)胞。
這些數(shù)據(jù)將被組合在一起，用于創(chuàng)建每個(gè)患者疾病的計(jì)算機(jī)副本，即“數(shù)字雙胞胎”。
信息將多到人類無法理解?？茖W(xué)家們將依靠被稱為機(jī)器學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)來識(shí)別模式。
科學(xué)家希望人工智能能鎖定可預(yù)測藥物效果的少數(shù)“生物標(biāo)志物”——蛋白質(zhì)、DNA和RNA的組合。隨后就有可能開發(fā)出在患者身上尋找相同特征的血液檢測手段。這樣一來，即使不為他們培育“類器官”，也能選出最佳治療方法。
恩格認(rèn)為，這種方法可能標(biāo)志著癌癥醫(yī)學(xué)“發(fā)生巨大變化”。他說：“通過將腫瘤組織的‘類器官’模型與人工智能結(jié)合，我們的目標(biāo)是，顯著提高我們的以下能力：預(yù)測患者的癌癥是否會(huì)復(fù)發(fā)，以及對(duì)個(gè)別病人來說什么可能是最好的治療選項(xiàng)。這有可能改變整個(gè)癌癥治療領(lǐng)域?！?/p>
來源：參考消息網(wǎng)
原標(biāo)題：AI分析“類器官”或?yàn)橹伟╅_新路
作者：龍君編譯
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