Nowotwory są jednym z największych wyzwań zdrowotnych XXI wieku, a ich zwalczanie stanowi priorytet dla naukowców i lekarzy na całym świecie. W ostatnich latach nowe technologie, rozwijane w oparciu o międzynarodowe badania, otworzyły nowe możliwości w diagnozowaniu, leczeniu i zapobieganiu chorobom nowotworowym. Zatem, co sztuczna inteligencja może zrobić dla onkologii?
Sztuczna Inteligencja usprawnia medycynę, bo potrafi przeanalizować miliony danych.
Sztuczna Inteligencja (AI) w walce z nowotworami
-
Diagnostyka oparta na AI: Jednym z obszarów, w których AI odgrywa kluczową rolę, jest diagnostyka nowotworów. Naukowcy z Niemiec, tak jak zespoły badawcze z Fraunhofer Institute for Medical Image Computing, oraz z Wielkiej Brytanii, np. z University College London, opracowują algorytmy AI, które analizują obrazy medyczne, takie jak tomografia komputerowa, rezonans magnetyczny czy mammografia, aby precyzyjnie wykrywać guzy nowotworowe we wczesnym stadium. Dzięki temu szybciej można rozpocząć leczenie i zwiększyć szanse na skuteczne wyleczenie.
-
Personalizacja leczenia: AI odgrywa istotną rolę w rozwoju personalizowanej medycyny, która dostosowuje leczenie do indywidualnych cech pacjenta, takich jak profil genetyczny czy cechy guza. Naukowcy z niemieckiego instytutu Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) i brytyjskiego Institute of Cancer Research opracowują modele AI, które analizują dane pacjentów, aby zidentyfikować najbardziej odpowiednie terapie dla każdego przypadku. Dzięki temu lekarze mogą stosować leczenie, które ma większe szanse na powodzenie, z mniejszym ryzykiem działań niepożądanych.
-
Przewidywanie skuteczności leczenia i ryzyka nawrotu: AI może również pomóc w przewidywaniu skuteczności leczenia oraz ryzyka nawrotu choroby. Naukowcy z Niemiec i Stanów Zjednoczonych, w tym zespoły z Ludwig-Maximilians-Universität München oraz Stanford University, pracują nad modelami prognostycznymi, które analizują dane pacjentów, takie jak informacje o guzie, leczeniu czy historii choroby, aby przewidzieć wyniki leczenia i ryzyko nawrotu. To pozwala lekarzom podejmować bardziej świadome decyzje terapeutyczne i monitorować pacjent
Czy AI wynajduje nowe leki na nowotwory?
Jak podaję zagraniczne media, AI jest w stanie przeszukać ogromne bazy danych związków chemicznych, by identyfikować te, które mogą mieć działanie przeciwnowotworowe. Naukowcy z Niemiec, tak jak zespoły badawcze z Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, oraz z Wielkiej Brytanii, np. z University of Cambridge, wykorzystują algorytmy AI do analizy milionów substancji, przyspieszając proces odkrywania potencjalnych leków na raka. W przeszłości proces ten był czasochłonny i pracochłonny, ale dzięki AI możliwe jest przeprowadzenie takiej analizy w znacznie krótszym czasie.
Naukowcy z niemieckiego instytutu Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) oraz brytyjskiego MRC Laboratory of Molecular Biology opracowują modele AI, które analizują strukturę białek zaangażowanych w procesy nowotworzenia. Dzięki temu leki mogą być projektowane tak, aby docelowo wpływać na konkretne białka, co zwiększa ich skuteczność i zmniejsza ryzyko działań niepożądanych.
Co konkretnie robi AI dla onkologii?
Obiecanek jest wiele, ale przyjrzyjmy się konkretom:
-
Przyspieszenie odkrywania leków: Jednym z największych wyzwań w procesie odkrywania leków na raka jest czasochłonność i kosztowność badań. AI pozwala na analizę ogromnej liczby danych, przyspieszając identyfikację potencjalnych substancji aktywnych oraz badanie ich skuteczności i bezpieczeństwa. Przykładem tego może być niemiecki start-up Molomics, który wykorzystuje AI do badania milionów cząsteczek w poszukiwaniu nowych leków na raka.
-
Badania na podstawie danych molekularnych i genetycznych: AI umożliwia analizę ogromnych zbiorów danych molekularnych i genetycznych, które mogą prowadzić do odkrycia nowych celów terapeutycznych i leków na raka. Przykładem takiego podejścia jest współpraca między niemiecką firmą biotechnologiczną Evotec a brytyjskim start-upem Exscientia, które stosują AI do analizy danych molekularnych w celu identyfikacji potencjalnych substancji aktywnych.
-
Leki oparte na strukturze: AI może również pomóc w opracowywaniu leków opartych na strukturze, czyli takich, które łączą się z konkretnym miejscem na białku celu, wpływając na jego aktywność. To ważne narzędzie w walce z rakiem, gdyż może prowadzić do opracowania leków celowanych, które skuteczniej zwalczają nowotwory. Niemieckie źródła, jak Max Planck Institute for Molecular Genetics, oraz angielskie, np. University of Oxford, są aktywne w badaniach nad strukturalnym projektowaniem leków z wykorzystaniem AI.
-
Poprawa syntezy chemicznej: AI może również przyczynić się do usprawnienia procesów syntezy chemicznej, co pozwala na szybsze opracowanie i testowanie potencjalnych leków na raka.
