Уникальная технология определяет 170 видов опухолей — как теперь спасают жизни без операций

Уникальная технология, разработанная немецкими и британскими учёными, способна менять подход к диагностике онкологических заболеваний. Искусственный интеллект под названием crossNN определяет рак с точностью 99,1% для опухолей мозга и 97,8% для всех остальных видов опухолей — без проведения сложных и рискованных биопсий.

Как работает crossNN

Вместо привычного микроскопического анализа тканей новая модель изучает эпигенетические изменения в ДНК опухоли — своеобразный "отпечаток пальца", уникальный для каждого типа рака.

"Сотни тысяч эпигенетических модификаций действуют как переключатели для отдельных участков генов. Их паттерны формируют уникальный, неповторимый отпечаток", — объясняет доктор и ведущий исследователь из Института невропатологии в Шарите и Немецкого онкологического консорциума Филипп Эвскирхен,.

Технология сопоставляет эпигенетические данные неизвестной опухоли с огромной базой из более чем 8 000 образцов, каждый из которых содержит сотни тысяч точек информации, что позволяет с точностью классифицировать свыше 170 типов новообразований.

Прорыв в диагностике — "жидкая биопсия"

Одним из самых впечатляющих достижений crossNN стала возможность диагностировать опухоли мозга без хирургического вмешательства, анализируя спинномозговую жидкость — так называемую "жидкую биопсию". Это особенно важно в случаях, когда традиционная биопсия невозможна из-за высокого риска.

Примером послужил пациент, который обратился в Charité с жалобами на двоение в глазах. Обследование показало опухоль в зоне, где биопсия могла привести к серьёзным осложнениям.

"Мы исследовали спинномозговую жидкость с помощью нанопорового секвенирования — инновационного, быстрого метода генетического анализа. Модель crossNN определила лимфому центральной нервной системы, что позволило оперативно начать целенаправленную химиотерапию", — рассказал доктор Эвскирхен.

Точность, вызывающая восхищение

Итоги работы модели превзошли ожидания учёных. "Несмотря на то, что архитектура нашей системы проще многих предыдущих, она показывает более высокую точность и даёт врачам большую уверенность в диагнозе", — отметил доктор Сёрен Лукассен, руководитель рабочей группы медицинской омики в Берлинском институте здравоохранения.

CrossNN обучалась на базе более 2 800 образцов 82 видов опухолей и прошла проверку на свыше 5 000 новых образцов. Результат — почти стопроцентная точность для опухолей головного мозга и более 97% для остальных типов.

Впереди — клинические испытания и внедрение

Команда совместно с Немецким онкологическим консорциумом готовит клинические испытания crossNN во всех восьми центрах консорциума в Германии, а также тестирование технологии для использования во время операций.

"В эпоху персонализированной медицины точная диагностика в специализированных онкологических центрах — ключ к эффективному лечению", — подчеркнул профессор и главный медицинский директор Charit Мартин Крайс.

Цель проекта — сделать точный и доступный анализ опухолей на основе ДНК образцов повседневной практикой, что позволит сократить время диагностики, уменьшить расходы и защитить пациентов от инвазивных процедур.

Статья с результатами исследования опубликована в престижном журнале Nature Cancer и может стать важным шагом в борьбе с раком, даря надежду миллионам людей по всему миру.