Як штучний інтелект та стартапи перемагають рак

Рак молочної залози — найпоширеніший вид раку у світі. На нього щороку припадає 12,5% усіх нових випадків раку у світі.  Один відсоток хворих становлять чоловіки. В Україні на рак молочної залози хворіє кожна восьма жінка. 

Жовтень — всесвітній місяць боротьби з раком молочної залози. SPEKA розібралася, як за останні роки змінився технологічний бік лікування та діагностики раку, та поговорила з онкологинею про те, які технології використовують для лікування раку молочної залози в Україні.

Історія методів діагностики та лікування раку молочної залози

Найпоширеніший метод діагностичного обстеження молочних залоз щодо виявлення злоякісних пухлин. Попри досить тривалий час виконання, залишається популярною діагностикою завдяки високому показнику виявлення патологій. Вік: від 35-40 років.

Є одним з найбільш інформативних та безпечних методів виявлення злоякісних утворень молочної залози. Дозволяє діагностувати пухлини на ранніх стадіях, допомогти розрізнити доброякісні та злоякісні утворення, оцінити розмір і локалізацію будь-якого патологічного утворення та виявити збільшені лімфатичні вузли. Для будь-якого віку.

Томосинтез — це тривимірна мамографія. Застосовують під час діагностики раку молочної залози, щоб уточнити локалізацію новоутворень. За результатами останніх досліджень, томосинтез більш ефективний метод діагностики раку молочної залози, ніж мамографія. Для будь-якого віку.

Застосовує комп’ютерні алгоритми для виділення підозрілих ділянок на мамограмах для огляду рентгенолога. САПР можна використовувати безпосередньо на цифрових мамограмах або на мамографічних плівках, які були перетворені у цифровий формат. Для будь-якого віку.

Дозволяє обходитися без додаткових витратних матеріалів (плівок) і видає результат у у цифровому форматі. Цей метод створює дві проєкції, на яких детально візуалізує щільну залозисту тканину і вікову підшкірну жирову клітковину. Це дозволяє лікарю з високою точністю оцінити стан органа. Вік: від 35-40 років.

УЗД молочних залоз підходить молодим жінкам через фізіологічні особливості будови їхніх грудей, які складаються переважно із залозистої тканини, а не з жирової. Вік: до 40 років та вагітні.

Онкологиня медичної мережі «Добробут» Ірина Коваленко розповідає, що спектр технологій, які застосовують в Україні для виявлення раку і боротьби з ним, за останні роки суттєво розширився. На додаток до мамографії та ультразвукових досліджень лікарі можуть призначити магнітно-резонансну томографію. Вона допомагає у складних випадках, коли проведення тільки мамографії недостатньо, або при роботі з молодими пацієнтками, коли щільна структура грудної залози ускладнює обстеження.

При цьому зростає обізнаність жінок про захворювання і необхідність обстеження.

«В Україні проводять благодійні заходи. Так, у жовтні, місяці, присвяченому раку грудної залози, багато профільних установ проводять огляди мамологів або пропонують обстеження, навіть безкоштовно. Все це сприяє ранній діагностиці.

Культура обізнаності населення зростає, це помітно. Але, на жаль, трапляються випадки, коли пацієнти звертаються по допомогу лише тоді, коли захворювання вже поширилося, тоді шанси на одужання знижуються», — каже Ірина.

Рак грудей у цифрах

Ситуація в Україні

В Україні ведення статистики ускладнилось через початок у 2014 році війни, пандемію та повномасштабне вторгнення у 2022. 

Так, під час пандемії COVID-19, згідно з даними національного канцер-реєстру України, кількість онкозахворювань, у тому числі РМЗ, у 2020 році зменшилась, у порівнянні з  середньою кількістю в 2015-2019 рр.

Таке сильне скорочення кількості виявлених випадків раку та онкологічної смертності є причиною:

Повномасштабне вторгнення з 2022 року унеможливило ведення статистики захворювань на рак. Тим не менш, Ірина Коваленко повідомляє, що динаміка виявлення захворювань позитивна.

«Більш точна діагностика вплинула на виявлення ранніх стадій захворювання, ретельний підбір тактики лікування в залежності від типу пухлини, що впливає на сприятливий прогноз в лікуванні. Завдяки поширенню інформації щодо онкологічних захворювань та важливості ранньої діагностики пацієнти частіше звертаються за щорічними обовʼязковими оглядами». 

Ситуація у світі

У 2020 році в усьому світі було зареєстровано приблизно 2,3 млн нових випадків раку молочної залози та 685 тис. смертей від раку молочної залози. Динаміка захворюваності на РМЗ в країнах світу суттєво відрізняється. 

Так, у період з 2000-2020 рр. в Китаї та Південній Кореї показники захворюваності значно зросли, тоді як в США, Великобританії та Австралії вони знизились.

Тільки з 2002 по 2003 рік у США захворюваність впала на 7%.

Одна з теорій зниження захворюваності на РМЗ у США полягає в тому, що це зниження було частково пов'язане зі зменшенням використання замісної гормональної терапії (ЗГТ) жінкам після того, як у 2002 році були опубліковані результати Великого дослідження «Ініціатива жіночого  здоров'я». Ці результати свідчать про зв'язок між ЗГТ і збільшенням ризику раку молочної залози. Коваленко зазначає послідовність та процедура діагностики злоякісних новоутворень в Україні не відрізняється від світових. 

Нові методи виявлення раку молочної залози

Штучний інтелект дав лікарям принципово нові можливості у діагностуванні, особливо що стосується виявлення раку молочної залози на ранніх стадіях. 

Штучний інтелект

Штучний інтелект активно використовують у медичній галузі, зокрема і в діагностиці РМЗ. Так, ШІ допомагає обробляти та покращувати медичні зображення, діагностувати захворювання, класифікувати модель захворювання на зображеннях, а також допомагає лікарю знайти відповідні шляхи догляду за пацієнтом.

Недавні дослідження, проведені Південно-корейською академічною лікарнею та компанією Lunit, показують, що точність виявлення раку молочної залози рентгенологами значно покращилася завдяки ШІ: алгоритм виявляє рак молочної залози з точністю 88,8% проти 75,3% у лікарів-людей. 

Також ШІ обганяє лікарів за точністю виявлення пухлин (90% проти 78%) та аберацій або асиметрії (90% проти 50%). Алгоритм краще помічає рак Т1, який класифікують як ранній інвазивний рак: він виявив 91% випадків раку T1 і 87% випадків раку з негативними лімфатичними вузлами. Для порівняння, група лікарів, що брала участь у дослідженні, виявила 74% обох видів раку.

Однак дефіцит даних залишається однією з ключових перешкод для досягнення максимальної точності та зменшення помилок ШІ.

Стартапи для діагностики та лікування РМЗ

Враховуючи, що РМЗ є одним з найпоширеніших захворювань, у цій сфері зʼявляється усе більше стартапів. Так, у жовтні 2023 року ізраїльський стартап Mica AI залучив $3 млн фінансування на нові методи діагностики раку. Розповідаємо про технологію від Mica AI та інші цікаві стартапи у цій сфері. 

DENISE AI

Ізраїльська технологія DENISE від Mica AI допомагає у ранній діагностиці раку молочної залози та інших злоякісних утворень.

За результатами мамографічних обстежень важко визначити, чи є пухлина доброякісною чи ні — при виявлені пухлини призначається додаткова біопсія. Технологія DENISE використовує методи машинного навчання, яке допомагає швидко та безболісно визначити природу новоутворення. Так, точність мамографії зростає до 90% та зменшує потребу проводити зайві хірургічні втручання на 30%.

Препарати хіміотерапії Tesetaxel

Американський стартап Odonate Therapeutics розробляє хіміотерапевтичні препарати Tesetaxel, які вводяться в організм преорально, а не внутрішньовенно. Як заявляє виробник, такі препарати мають довший період напіврозпаду в плазмі порівняно зі звичайними препаратами. Також препарат, у порівнянні зі звичайною хіміотерапією, має менше побічних ефектів.

ШІ Mia

Mia — ще одина ШІ технологія від британської компанії Kheiron Medical, що удосконалює медичну візуалізації та діагностику РМЗ. Для навчання Міа використовується понад 3 млн зображень пухлин, що підвищує точність діагностики. Так, в угорській клініці MaMMa Klinika Міа виявила на 13% більше випадків раку, ніж лікарі.

Імуностимулюючі антитіла BDC-1001

Американський стартап Bolt Biotherapeutics розробляє імуностимулюючих антитіла BDC-1001, які регулюють білок HER2 при раку молочної залози. 

HER2 — білок, який кодується однойменним геном, розташований у 17-й хромосомі, що являє собою рецептор 2 епідермального фактора росту людини, та стимулює ріст білка на зовнішній стороні всіх клітин молочної залози. Ракові клітини молочної залози з більш високим, ніж звичайно, рівнем HER2 мають тенденцію рости і розповсюджуватися швидше, ніж інші ракові захворювання молочної залози.

Рішення BDC-1001 гальмує розвиток ракових клітин та покращує результати лікування пацієнтів із пухлинами, що експресують HER2. BDC-1001 діє  лише в оточенні пухлини та викликає у пацієнтів локалізований протипухлинний імунний каскад.

ШІ Thermalytix 

Індійський стартап NIRAMAI Thermalytix  на основі штучного інтелекту використовує термодатчик високої роздільної здатності та набір аналітичних даних для аналізу теплових зображень. Згідно клінічних випробувань, скринінг Thermalytix має на 25% кращу чутливість, ніж мамографія у жінок із щільними грудьми.

Які проблеми нових стартапів діагностики та лікування раку грудей

Основними перешкодами для розвитку цих стартапів є брак клінічних обстежень та більшої бази даних, щоб навчати на вдосконалювати машинний інтелект. Тим не менш, деякими стартапами вже активно користуються клініки різних країн, демонструючи при цьому кращі результати у порівнянні з традиційними методами.