Ещё

Технологии против рака. Как современные разработки помогают бороться с онкологией 

Технологии против рака. Как современные разработки помогают бороться с онкологией
Фото: Medical Note
Полная победа над раком уже не за горами, говорят ведущие исследователи-онкологи. Благодаря новейшим технологиям человечество как никогда прежде приблизилось к решению одной из главных медицинских проблем.
В борьбе с раком все средства хороши, кроме неэффективных. Сегодня ученые и врачи достигли впечатляющих результатов по многим направлениям лечения онкозаболеваний.
Тем не менее рак остается в тройке лидеров по причинам смертности человека. В последние десятилетия на помощь онкологам приходят современные технологии.
Искусственный интеллект, большие данные, клеточные исследования и молекулярная инженерия — вот наиболее перспективные направления развития технологий в борьбе с раком.
Искусственный интеллект против рака
Как известно, успех лечения онкологического заболевания зависит от того, насколько своевременно выявлена болезнь. Чем раньше диагностируют рак, тем больше шансов на благоприятный исход.
К сожалению, в России больше 50% случаев рака выявляются на третьей и четвертой стадиях, то есть когда шансов для пациента уже почти не остается.
Поэтому ранняя диагностика — одна из важнейших задач онкологии. И в ее решении могут помочь технологии.
Искусственный интеллект довольно хорошо проявил себя в деле ранней диагностики онкозаболеваний. Во всем мире есть примеры применения технологий глубокого обучения и больших данных.
Например, британский стартап Optellum еще в 2016 году начал разрабатывать методику диагностики рака легкого при помощи компьютерного зрения и анализа больших данных.
Созданный алгоритм обучали на крупнейшей в мире базе данных томографических снимков легких с опухолевыми узлами. В итоге программа научилась распознавать ранние признаки рака легкого даже лучше опытных врачей.
Реальным результатом проделанной работы стало то, что у чеырех тысяч британцев рак был выявлен на ранней стадии. А значит, у всех этих пациентов увеличились шансы на выздоровление.
Похожую методику диагностики рака кишечника разработали в Японии. Группа ученых под руководством доктора Юичи Мори (Yuichi Mori) из Университета Сева научила компьютерную программу определять колоректальную аденому по снимкам внутренней поверхности кишечника.
Принцип обучения был тот же — в компьютер загрузили базу из 30 тысяч снимков и провели обучение алгоритма искусственного интеллекта. Теперь программа может определить рак кишечника с точностью 94%.
Приложения для онкобольных
В современном мире стало правилом: если есть проблема — для нее есть мобильное приложение. Разумеется, ни одна программа для смартфона не лечит рак. Но эти сервисы могут помочь в борьбе с онкозаболеваниями, улучшить качество жизни больных, стать подспорьем на поздних стадиях рака.
В последние годы появились десятки приложений, разработанных специально для пациентов с онкологией и их родственников. К сожалению, русскоязычных приложений удалось найти не так много.
Приложения можно условно подразделить на три типа. Первые помогают распознать признаки рака или даже диагностировать некоторые виды онкологии. Например, приложение Miiskin предназначено для мониторинга состояния кожи для раннего выявления карцином и меланом. Приложение позволяет фотографировать подозрительные родинки и пятна на коже и следить за их развитием.
Вторая группа приложений — информационно-справочные. Они просто агрегируют и предоставляют в удобном формате информацию о видах рака, возможном прогнозе, способах лечения и т.д. Сюда можно отнести русскоязычное приложение «Рак кишечника» для iOS и Android, разработанное Российским научным центром хирургии имени академика Б. В. Петровского.
Третья группа — это приложения собственно для пациентов. Наиболее универсальные сервисы содержат календари процедур, напоминалки о приеме лекарств, возможности для записи рецептов и предписаний, хранения анализов и снимков и т.д.
Таким приложением является, например, CareZone. Оно не русифицировано, но довольно функционально, и при небольших познаниях в английском его могут использовать и российские пациенты.
У приложения есть действительно полезные опции. Оно может сканировать рецепты и этикетки лекарств, напоминает, когда нужно их принимать. Еще в приложении есть мониторинг жизненно важных показателей, таких как давление, уровень глюкозы в крови и другие.
Есть и особая группа приложений, которые могут оказать психологическую поддержку больным раком. Например, разработанное приложение EmotionSpace для женщин с раком молочной железы на последней стадии. Программа была создана с участием самих пациенток.
По сути это аналог социальной сети, в которой женщины с метастатическим раком молочной железы могут делиться своими переживаниями, не боясь быть не понятыми. Получая обратную связь от таких же пациенток, делясь советами и мыслями, женщины могут улучшить качество жизни и эмоциональный фон, считают разработчики.
Посчитать каждую клетку
Одним из распространенных методов в выявлении раковых клеток в крови стала проточная цитометрия. Сама по себе технология не нова и постоянно развивается. Сейчас проточная цитометрия — уже стандартный инструмент в иммунно-онкологических исследованиях.
Однако исследователи регулярно находят новые способы улучшить методику. Так, в НИИ онкологии Томска разработали метод определения циркулирующих онкологических клеток (ЦОК) по нескольким маркерам. До сих пор определить ЦОК можно было только по одному маркеру.
«Опухолевые клетки неоднородны. Циркулирующие опухолевые клетки тоже могут иметь и признаки стволовости, и эпителиально-мезенхимального перехода, и даже сочетание этих признаков», — пояснила в интервью газете «Поиск» ведущий научный сотрудник НИИ онкологии .
Одобренная FDA технология позволяет идентифицировать «путешествующие» в крови раковые клетки только по маркеру эпителиальной клетки. Разработанная в Томске методика может определять все маркеры, в том числе нетипичные ЦОК.
Высокотехнологичное оборудование — цитометр с управляющей станцией и секвенатор одиночных клеток — позволяет анализировать буквально каждую раковую клетку и выяснять, почему те или иные случаи не подвергаются лечению.
Ученые говорят, что таким образом можно проводить таргетированное лечение рака в каждом отдельном случае и добиваться более эффективной терапии.
Проточная цитометрия развивается во всем мире. До недавнего времени технология была слишком дорогой, тем более если анализировались одновременно до 20 маркеров. Однако сейчас производители цитометров пошли по пути удешевления устройств и материалов.
Производители успешно применяют разработки из других областей, например, для улучшения качества встроенной оптики и снижения ее стоимости. Есть цитометры, которые могут одновременно анализировать до 40 биомаркеров клеток. Большая работа проводится по внедрению искусственного интеллекта для анализа результатов цитометрии.
Согласно недавнему исследованию Grand View Research, ведущими мировыми производителями цитометров сегодня являются Agilent, Beckman Coulter, Becton Dickinson, Fluidigm, Luminex и Thermo Fisher Scientific. Рынок этих устройств к 2026 году может достигнуть объема $8,92 млрд
Живые лекарства
Еще одним перспективным и технологичным направлением в развитии онкологии является иммунотерапия. Вообще идея использовать человеческий иммунитет против раковых опухолей существовала давно.
Но примерно в 1990-х годах исследования в этой области затормозились. Тогда ученым стало ясно, что иммунитет человека практически бесполезен в борьбе с онкологией, поскольку иммунитет по определению защищает организм от внешних угроз — вирусов и инфекций. А рак порождается самим организмом.
Однако за последние 20 лет появились новые, можно сказать, революционные идеи в области иммунной терапии онкозаболеваний. Один из пионеров этого направления — известный американский онколог Карл Джун. Он работает в области CAR-Т терапии рака.
CAR-Т (сhimeric antigen receptor T-cell) — это клетки Т-лимфоцитов с химерными антигенами. По сути это искусственно созданные клетки-убийцы, способные распознавать онкологические клетки и передавать сигнал для активации иммунной системы. Настоящие живые лекарства.
Получают их следующим образом. Из крови пациента выделяют Т-лимфоциты — те клетки, которые в норме должны защищать организм от внешних вторжений. Затем в лимфоциты встраивают молекулы ДНК, которые кодируют химерные антигены, то есть искусственные антигены, которые не предусмотрены природой.
Пересаженные обратно в кровь клетки уже могут распознавать онкологические клетки, которые часто маскируются по здоровые, и атаковать их.
Ведущие научные центры США и России работают в этом направлении, считающимся одним из самых перспективных в лечении рака.
Видео дня. Продукты, которые помогают работать щитовидке
Комментарии
Читайте также
Новости партнеров
Новости партнеров
Больше видео