Искусственный интеллект анализирует гены в опухолях

Обычно для определения активности генов в опухолевых клетках требуется дорогостоящее генетическое секвенирование, процесс, который может занять недели. Однако теперь исследователи разработали программное обеспечение, которое за несколько минут может предсказать генетическую активность, необходимую для подбора терапии.

Созданная на основе данных более чем 7000 биопсий 16 видов рака, программа SEQUOIA использует данные окрашенных микроскопических изображений для анализа. Это инновационное программное обеспечение, разработанное при участии аспирантов и исследователей из Стэнфорда и других научных центров, анализирует паттерны экспрессии более чем 15 000 генов. Точность предсказания экспрессии генов составила 80% по ряду типов рака, а для некоторых генетических сигнатур точность оказалась еще выше.

«Многие виды раковых клеток активируют одни и те же группы генов, что позволяет находить общие паттерны и делать точные прогнозы о поведении опухоли», — поясняет профессор биомедицинских наук и старший автор исследования Оливье Геверт. SEQUOIA работает с широкими геномными программами, которые клиницисты могут использовать для анализа состояния опухоли, что значительно ускоряет и облегчает диагностику.

Программа не только анализирует активность генов, но и отображает ее на карте опухоли, что помогает врачам оценить, как генные вариации распределяются по опухоли. Эта визуальная карта позволяет наглядно интерпретировать данные и выявлять наиболее агрессивные участки, требующие усиленного внимания.

Для оценки эффективности SEQUOIA команда исследовала ее работу на раке молочной железы. В частности, алгоритм мог предсказать экспрессию генов, которые используются в коммерческих тестах, таких как MammaPrint, для прогнозирования вероятности рецидива рака. Исследование показало, что пациенты, отнесенные SEQUOIA к группе высокого риска, действительно чаще сталкивались с рецидивом.

Хотя SEQUOIA еще не доступна для использования в клинических условиях, исследователи совершенствуют алгоритм и работают над его будущей сертификацией. В будущем программа может стать доступной для диагностики и лечения различных типов рака, снизив расходы на тесты и сократив сроки ожидания результатов.

«SEQUOIA открывает новый подход к диагностике рака, позволяя быстро и точно анализировать активность генов, что особенно важно для пациентов с агрессивными формами болезни», — добавляет профессор Геверт.