Анализ крови с помощью ИИ прокладывает путь к революции в ранней диагностике рака

По словам профессора Денниса Ло Юк-Мина из Китайского университета Гонконга, пионера в области пренатального тестирования на синдром Дауна, жители Гонконга вскоре смогут воспользоваться доступной технологией скрининга рака.

В течение следующих трех лет прорывные достижения в области технологий искусственного интеллекта обещают сделать обнаружение злокачественных опухолей проще и быстрее, чем когда-либо прежде.

Профессор Деннис Ло Юк-мин рассказал, что искусственный интеллект помогает исследователям выявлять уникальные закономерности во фрагментах генов, обнаруженных в плазме. Это настоящая революция в области эпигенетики, изучения влияния негенетических факторов на гены.

Подход с использованием искусственного интеллекта позволяет исследователям декодировать эпигенетические сигналы в образцах ДНК без необходимости сложной химической обработки. Это не только позволяет сохранить до 90% генетического материала, но и открывает более глубокое понимание механизмов развития рака.

«Наша команда задались вопросом, можно ли применить некоторые методы искусственного интеллекта, разработанные для распознавания лиц, чтобы „видеть“ признаки, которые мы не можем обнаружить. И, что удивительно, ответ был положительным», — сказал профессор Деннис Ло Юк-мин.

Исследовательская группа профессора Денниса Ло Юк-мина в Центре Novostics в Гонконгском научно-технологическом парке разработала собственную систему искусственного интеллекта на основе сверточных нейронных сетей — модели глубокого обучения, специально предназначенной для распознавания изображений.

Более того, с появлением мощных инструментов генеративного ИИ, таких как ChatGPT, компания также интегрировала в свою систему передовую архитектуру нейронных сетей.

Как и многие биомедицинские компании, занимающиеся разработкой лекарственных препаратов, диагностикой и терапией, Novostics активно применяет ИИ для борьбы с раком.

Однако, как и многие другие компании в Гонконге и материковом Китае, Novostics сталкивается со значительными трудностями в доступе к вычислительным мощностям из-за ограничений США на доступ к передовым чипам ИИ.

«К счастью, у нас всё ещё есть надёжная система, которая разрабатывалась на протяжении многих лет», — сказал профессор Деннис Ло Юк-мин. «Учитывая трудности с доступом к последнему поколению чипов Nvidia, мы вынуждены искать других производителей, которые могут предоставить нам то, что нам нужно».

Исследовательская группа Денниса Ло Юк-Минга сосредоточена на разработке тестов для ранней диагностики рака, основанных на подходе, аналогичном его новаторской работе по использованию материнской плазмы для скрининга синдрома Дауна и других генетических заболеваний.

Первой целью Денниса Ло Юк-Мина стала карцинома носоглотки (РНГ), распространённая опухоль в провинции Гуандун на юге Китая. Осознав предполагаемую связь между этим заболеванием и вирусом Эпштейна-Барр, в 2013 году он разработал тест, позволяющий обнаружить следы вируса в плазме крови.

После четырёх лет сбора 20 000 образцов исследование пришло к выводу в июле 2023 года, что вирусный скрининг является эффективным инструментом раннего выявления рака, снижая смертность с 40% до всего лишь 3,7%. Тест теперь доступен в Гонконге по цене 1500 гонконгских долларов (192,50 доллара США).

«Хотя медицинская система Гонконга относительно развита, до внедрения этого теста у 75% пациентов с раком носоглотки заболевание выявлялось только на поздней стадии», — сказал профессор Деннис Ло Юк-мин.

Он также подчеркнул, что ИИ открыл возможность выявления многих других видов рака, даже если вирус не является непосредственной причиной заболевания. «Обнаружение отдельных мутаций в раковых клетках похоже на поиск песчинки в пустыне, но благодаря ИИ это стало проще, чем когда-либо».

После разработки теста NPC компания Cirina, основанная профессором Деннисом Ло Юк-мином в Гонконге, в 2017 году объединилась с Grail, калифорнийской компанией, специализирующейся на выявлении рака.

Результатом этого слияния стал тест Галлери, позволяющий выявлять более 50 видов рака, связанных с вирусом. Это достижение было названо журналом Time одним из лучших изобретений 2022 года.

В 2021 году компания Grail была приобретена биотехнологическим гигантом Illumina из Сан-Диего за 8 миллиардов долларов. В настоящее время многоканальный тест Grail доступен только в США по цене 949 долларов и не покрывается большинством программ медицинского страхования.

Не останавливаясь на достигнутом, команда профессора Денниса Ло Юк-Мина намерена разработать более дешевую версию теста для выхода на материковый Китай и другие рынки по всему миру.

Основанная им компания Novostics создала Fragma — тест, который может обнаруживать фрагменты ДНК клеток рака легких и печени в плазме и моче.

Чтобы коммерциализировать эту технологию, в 2023 году профессор Деннис Ло Юк-мин вступил в партнерство с Prenetics Group, американской компанией, акции которой котируются на крупнейшей в мире фондовой бирже Nasdaq, и создал совместное предприятие Insighta стоимостью 200 миллионов долларов.

В октябре 2023 года китайский технологический гигант Tencent Holdings инвестировал 30 миллионов долларов в Insighta, оценив стартап в 200 миллионов долларов.

Компания Insighta, базирующаяся в Гонконгском научно-технологическом парке, в настоящее время проводит масштабные клинические испытания теста Fragma в Гонконге и материковом Китае.

Конечная цель компании — предложить тест по цене 200 долларов, сделав его доступным для большего числа пациентов.

Профессор Деннис Ло Юк-мин заявил, что ожидается запуск других продуктов, таких как тест на рак печени, в ближайшие два-три года. «Если мы хотим внедрить эту технологию в регионы с ограниченными ресурсами, самое главное — сделать её более доступной».