Vacinas contra o câncer e inteligência artificial: vencendo a guerra contra o câncer?

Autor: Roger Morrison
Data De Criação: 28 Setembro 2021
Data De Atualização: 10 Poderia 2024
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Vacinas contra o câncer e inteligência artificial: vencendo a guerra contra o câncer? - Tecnologia
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Fonte: Kittipong Jirasukhanont / Dreamstime.com

Leve embora:

A inteligência artificial poderia ser a tecnologia para finalmente derrotar o câncer? É a nossa melhor aposta ainda.

Com a vacina contra o câncer programada para ser testada em seres humanos no final deste ano, e as novas técnicas avançadas de detecção baseadas em IA, estavam chegando mais perto do que nunca de vencer a guerra contra o câncer. Agora, podemos prever essa doença mais temida antes que ela ocorra e tratá-la com novos medicamentos que podem atingir as fraquezas únicas de DNA dessa malignidade específica.

Detecção precoce

Detectar o câncer o mais cedo possível é de suma importância. Se um tumor é diagnosticado em um estágio inicial, os médicos podem tratá-lo com uma chance muito maior de sucesso antes que se torne grande demais. Quanto mais uma doença maligna se espalhar, menores serão as chances de sobrevivência dos pacientes. Em um artigo anterior, já conversamos sobre software baseado em algoritmos que pode analisar todos os tipos de relatórios de imagens médicas para detectar até as anomalias mais minúsculas que o olho humano não pode encontrar. Alguns deles são tão precisos que possuem uma incrível taxa de detecção de 88% e podem ser usados ​​retroativamente para verificar todos os registros médicos anteriores de um determinado paciente (ou mesmo uma população) em questão de minutos.


Algoritmos inteligentes novos que podem detectar padrões complexos de tumores estão sendo desenvolvidos todos os dias, e alguns deles podem ser usados ​​para detectar um tumor tão cedo quanto no momento em que é formado. Uma startup de terapia contra o câncer chamada Cyrcadia Health desenvolveu pequenos remendos vestíveis que poderiam ser confortavelmente inseridos sob um sutiã para detectar mudanças de temperatura no seio de uma mulher. Usando o software de análise preditiva de aprendizado de máquina, o dispositivo inteligente pode detectar padrões circadianos anormais nos tecidos mamários e alertar imediatamente a mulher (e seu médico). De acordo com os primeiros testes feitos pelo fabricante, os adesivos cheios de sensores podem detectar até 80% dos tumores de mama. (Para saber mais sobre como a tecnologia está sendo usada na saúde, confira O papel da TI no diagnóstico médico.)

O que é ainda mais interessante é que o aprendizado de máquina é obrigado a abrir novas oportunidades para detecção precoce no devido tempo. O que faz do câncer uma doença tão difícil de lidar é a extrema variabilidade de suas muitas formas. Embora tenham sido feitos muitos grandes avanços na genômica do câncer, o monitoramento do DNA humano para detectar qualquer mutação genômica exige esforços substanciais no seqüenciamento. Quanto mais amostras de malignidade e exemplos a IA puder coletar, mais ela poderá aprender sobre o câncer e aliviar significativamente a carga computacional de sequenciar qualquer possível mutação.


Melhorando o tratamento existente

A maioria dos agentes quimioterápicos tradicionais são conhecidos por seus efeitos devastadores no corpo humano, como alopecia, fadiga constante, vômitos perniciosos e muitos outros. As terapias biológicas mais seletivas mais recentes foram projetadas nos últimos anos para estimular o sistema imunológico do organismo a agir contra células malignas. Referidas coletivamente como "imunoterapia", muitas dessas terapias mais recentes são muito mais toleráveis, mas é difícil prever se elas funcionarão contra um tumor específico ou não.

Um exemplo é o inibidor de PD-1, um grupo de anticorpos monoclonais que atuam impedindo as células cancerígenas de desativar o sistema imunológico. No entanto, algumas populações de pacientes são conhecidas por sua taxa de resposta extremamente baixa a esse tipo de tratamento. Por exemplo, os inibidores de PD-1 não funcionam em cerca de 80% dos pacientes com câncer de pulmão de células não pequenas avançadas, levando a um desperdício significativo de recursos devido ao alto custo desses anticorpos.

A oncologia de precisão é um novo ramo que desenvolve novas técnicas que melhoram as decisões de tratamento, encontrando, por exemplo, apenas os pacientes que poderiam se beneficiar do tratamento descrito acima com inibidores de PD-1. Pesquisadores do Institut Curie, na França, estão trabalhando com a startup americana Freenome para desenvolver uma nova alternativa não invasiva à biópsia cirúrgica para vasculhar o DNA do câncer que circula no sangue. O Freenomes AI é alimentado com dados provenientes de pacientes com câncer e tem o objetivo de encontrar qualquer ligação entre os biomarcadores sanguíneos e a resposta do paciente ao tratamento. Seu ensaio clínico pode ser o primeiro entre muitos que visam melhorar a eficiência e a precisão da imunoterapia moderna, economizando recursos preciosos desperdiçados no tratamento de pacientes que não se beneficiariam. (A tecnologia está se tornando mais prevalente no setor de saúde, mas o que os pacientes pensam disso? Confira O que os pacientes desejam da tecnologia de saúde?)

Encontrando novas curas

A chamada "vacina contra o câncer" que, até agora, curou até 97% dos tumores em ratos, é provavelmente a notícia mais inovadora em eras. Na verdade, apenas uma forma muito mais precisa da imunoterapia descrita acima, a vacina contra o câncer recebe esse nome pelo fato de poder impedir a volta dos tumores. Mais uma vez, este novo tratamento surpreendente realmente ativa as células T do sistema imunológico para eliminar as células cancerígenas em todo o corpo. O que torna essa nova "vacina" diferente de outros tipos de imunoterapia é que os dois agentes que a compõem são injetados diretamente dentro o tumor para reativar as células T "dormentes". Por esse motivo, essas células não são como nenhuma outra célula T encontrada no corpo, mas uma população específica treinada para reconhecer proteínas específicas do câncer. Depois que eles destroem o tumor dentro desse tecido, eles podem circular livremente pela circulação sanguínea para procurar e destruir qualquer outra célula cancerígena que tenha se infiltrado em outros tecidos (um fenômeno conhecido na medicina como "metástase").

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Se essa idéia parece incrível, é porque é. Vamos vencer a guerra contra o câncer assim que esta vacina concluir seus testes e for divulgada ao público? Infelizmente, as coisas raramente são tão simples, e esse tratamento funciona apenas em um subconjunto específico de tipos de câncer, porque cada tipo de câncer é afetado pelo sistema imunológico de uma maneira diferente. E é aí que a IA vai nos ajudar, mais uma vez, como um deus ex machinaou, nesse caso, um aprendizado de máquina deus ex machina.

A empresa dinamarquesa Evaxion recebeu recentemente um fundo de quase US $ 1 milhão para desenvolver um projeto de aprendizado de máquina que permitiria que a imunoterapia fosse personalizada de acordo com as necessidades individuais dos pacientes. As mutações que levam ao crescimento descontrolado de células malignas diferem de paciente para paciente e dependem de seu genoma específico. Seqüenciando genes em células cancerígenas e células saudáveis ​​do paciente, a IA pode identificar as alterações individuais do DNA específicas do paciente e, em seguida, projetar antígenos vacinais que, mais uma vez, emprestam uma mão preciosa ao sistema imunológico do hospedeiro.

A Evaxion está longe de ser a única empresa que procura soluções personalizadas em terapia contra câncer, e a única coisa que realmente diferencia as várias startups não é o método, mas a potência de seus algoritmos de aprendizado de máquina. Se será a empresa dinamarquesa que acabaria vencendo a corrida, só o tempo dirá, mas o que realmente importa é que o elemento que fará a diferença é a IA.

Conclusão

Um dos muros mais altos e intransponíveis que atualmente faz da terapia do câncer um privilégio disponível apenas nos países mais ricos ou para os indivíduos mais ricos é, de longe, seu custo exorbitante. Essas novas tecnologias baseadas em IA podem ajudar a reduzir o desperdício e têm o potencial de reduzir os custos, tornando o tratamento do câncer muito mais acessível e, por sua vez, mais "democrático".