癌症疫苗和人工智能:赢得抗癌战争?

作者: Roger Morrison
创建日期: 28 九月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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癌症疫苗和人工智能:赢得抗癌战争? - 技术
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资料来源:Kittipong Jirasukhanont / Dreamstime.com

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人工智能可以成为最终战胜癌症的技术吗?这是我们最好的选择。

计划于今年年底在人体中测试癌症疫苗,以及新的AI驱动的先进检测技术,比以往任何时候都更加接近赢得抗癌战争的胜利。现在,我们可以在这种最可怕的疾病发生之前对其进行预测,并用可以针对该特定恶性肿瘤独特的DNA弱点的新药对其进行治疗。

早期发现

尽早发现癌症至关重要。如果在早期阶段就诊断出肿瘤,医生可以在肿瘤变得太大之前以更高的成功机会对其进行治疗。恶性肿瘤扩散越多,患者存活的机会就越低。在上一篇文章中,我们已经讨论了基于算法的软件,该软件可以分析各种医学成像报告,甚至可以发现人眼无法期望的最微小的异常。其中一些非常精确,以至于拥有惊人的88%的检出率,并且可以追溯使用以在几分钟内检查给定患者(甚至人群)的所有先前医疗记录。

每天都在开发能够识别复杂肿瘤模式的新型智能算法,其中一些算法可早在形成肿瘤的那一刻就用于检测肿瘤。一家名为Cyrcadia Health的癌症治疗初创公司开发了可穿戴的小型贴片,可以将其舒适地插入胸罩下,以检测女性乳房内的温度变化。使用机器学习预测分析软件,该智能设备可以检测到乳房组织中任何异常的昼夜节律,并立即提醒该妇女(及其医疗保健提供者)。根据制造商的早期测试,充满传感器的贴片可以检测多达80%的乳腺肿瘤。 (有关如何在健康中使用技术的更多信息,请查看IT在医疗诊断中的作用。)

更有趣的是,机器学习势必会在适当的时候为早期检测提供新的机会。使癌症成为难以治疗的疾病的原因是多种形式的极端变异性。尽管在癌症基因组学方面已经取得了许多重大进展,但是监测人类DNA以发现任何基因组突变仍需要大量的测序工作。 AI可以收集的恶性样本和示例越多,就可以了解更多有关癌症的信息,并可以大大减轻对任何潜在突变进行测序的计算负担。

改善现有治疗

大多数传统的化学治疗剂以其对人体的破坏性作用而著称,例如脱发,持续疲劳,恶性呕吐等。最近几年,人们设计出了更新,选择性更高的生物疗法,以刺激人体的免疫系统抵抗恶性细胞。这些新疗法被统称为“免疫疗法”,其耐受性要高得多,但很难预测它们是否会针对特定肿瘤起作用。


一个这样的例子是PD-1抑制剂,PD-1抑制剂是一组单克隆抗体,可通过阻止癌细胞使免疫系统失活来发挥作用。但是,一些患者群体因对这种类型的治疗反应极低而闻名。例如,PD-1抑制剂不能在大约80%的晚期非小细胞肺癌患者中发挥作用,由于这些抗体的高成本,导致资源的大量浪费。

精密肿瘤学是一个新兴的分支机构,它通过开发新技术来改善治疗决策,例如仅发现那些可以从上述PD-1抑制剂治疗中受益的患者。法国居里研究所的研究人员正在与美国初创公司Freenome合作开发一种新的非侵入性替代手术活组织检查的方法,以寻找血液中循环的癌症DNA。 Freenomes AI接收了来自癌症患者的数据,其任务是发现血液生物标志物与患者对治疗的反应之间的任何联系。他们的临床试验可能是众多旨在提高现代免疫疗法的效率和精确度,节省宝贵资源,浪费在治疗无益患者上的宝贵资源中的第一个。 (技术在医疗保健中正变得越来越普遍,但是患者对此有何看法?请查看患者希望从医疗保健技术中获得什么?)

寻找新的治愈方法

迄今为止,已经治愈了97%的小鼠肿瘤的所谓“癌症疫苗”可能是有史以来最突破性的新闻。实际上只是上述免疫疗法的一种更为精确的形式,癌症疫苗之所以得名,是因为它可以防止肿瘤复发。再次,这种新的惊人疗法实际上激活了免疫系统的T细胞,从而消除了整个体内的癌细胞。使这种新的“疫苗”不同于其他类型的免疫疗法的原因是,构成这种疫苗的两种药物被直接注射 肿瘤重新激活“休眠” T细胞。因此,这些细胞不同于体内发现的任何其他T细胞,而是经过训练可以识别癌症特异性蛋白质的特定人群。一旦它们破坏了该组织内部的肿瘤,他们甚至可以通过血液循环自由漫游,以寻找并破坏已经渗透到其他组织的任何其他癌细胞(这种现象在医学上称为“转移”)。

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如果这个想法听起来令人难以置信,那是因为。一旦疫苗完成试验并向公众发布,我们是否将赢得抗癌战争的胜利?可悲的是,事情很少那么简单,而且这种治疗方法仅对特定类型的癌症有效,因为每种类型的癌症都以不同的方式受到免疫系统的影响。那就是AI将再次为我们提供帮助的地方 死神,或者,在这种情况下, 机器学习的经验.

丹麦公司Evaxion最近获得了将近100万美元的资金,用于开发一个机器学习项目,该项目将使免疫疗法能够根据患者的具体情况进行定制。导致恶性细胞不受控制地生长的突变因患者而异,并且取决于他或她的特定基因组。通过对来自患者的癌细胞和健康细胞中的基因进行测序,AI可以识别特定于该患者癌症的单个DNA变化,然后设计疫苗抗原,从而再次为宿主的免疫系统提供了宝贵的帮助。

Evaxion远不是唯一一家寻求针对癌症治疗的定制解决方案的公司,唯一使各个初创公司与众不同的唯一方法不是方法,而是其机器学习算法的强大功能。最终会赢得胜利的是丹麦公司,只有时间会证明一切,但真正重要的是,将与众不同的要素是AI。

结论

目前,只有在最富裕的国家或最富有的个人才能享有癌症治疗特权的最高,最不可逾越的围墙之一是其高昂的代价。这些由AI驱动的新技术可以帮助减少浪费,并有降低成本的潜力,使癌症治疗变得更加负担得起,从而变得更加“民主”。