Американские и европейские медики разработали нейросетевой алгоритм, способный выявлять ранние признаки развития рака прямой и толстой кишки по набору обрывков молекул ДНК, присутствующих в образцах крови пациента. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба медколледжа Корнеллского университета (WMCCU).

"Нам удалось разработать методику, которая позволит значительным образом усилить полезный сигнал при анализе образцов, это даст возможность выявлять рак за несколько месяцев или даже лет до того, как его можно обнаружить при помощи стандартных клинических методов. Более того, данный подход позволяет обнаружить мутантную ДНК из клеток полипов, еще не породивших опухоль", - заявил профессор WMCCU Дэн Ландау, чьи слова приводит пресс-служба медколледжа.

Разработанная учеными методика опирается в своей работе на простое соображение - появление опухолей в организме ведет к попаданию в кровь пациента большого числа обрывков ДНК, которые до этого присутствовали в ядрах быстро делящихся раковых клеток. Анализ структуры этих фрагментов генома позволяет выявить опухоль еще на первых стадиях ее развития.

Руководствуясь этой идеей, исследователи разработали нейросеть, которая сопоставляет структуру этих обрывков ДНК, извлеченных из крови здоровых пациентов и носителей различных форм рака, и постепенно учится выявлять фрагменты генома, присутствующие только в крови пациентов с опухолями. Для обучения этой системы ИИ ученые расшифровали несколько миллионов фрагментов ДНК, извлеченных из крови добровольцев с раком прямой и толстой кишки, а также некоторых других форм опухолей.

Работу этой нейросети исследователи проверили с участием 15 добровольцев, недавно прошедших химиотерапию для лечения рака прямой и толстой кишки. Система ИИ обнаружила возможные следы присутствия раковых клеток в крови девяти участников эксперимента, что не было характерно для классических систем выявления вторичных опухолей. У пяти из них через несколько месяцев повторно развился рак, что подтвердило прогнозы нейросети.

В дополнение к этому исследователи обнаружили, что разработанный ими алгоритм способен выявлять не только самые незаметные и ранние следы развития опухолей, но и также выявлять присутствие предраковых полипов в органах пищеварения пациентов. Это открывает дорогу для раннего предотвращения развития рака прямой и толстой кишки, что позволит значительно сократить число жертв этой формы опухолей, а также снизить расходы на терапию, подытожили ученые.

https://nauka.tass.ru/nauka/21097751