• 用于预测癌症生长的人工智能

    2018-09-08 19:07:06

    科学家们已经使用人工智能来预测癌症将如何发展和进化。 这可以帮助医生为每位患者设计最有效的治疗方法。 由伦敦癌症研究所(ICR)和爱丁堡大学领导的研究小组开发了一种名为

    科学家们已经使用人工智能来预测癌症将如何发展和进化。
     

    这可以帮助医生为每位患者设计最有效的治疗方法。
     
    由伦敦癌症研究所(ICR)和爱丁堡大学领导的研究小组开发了一种名为Revolver(癌症的重复进化)的新技术。
     
    这挑选出癌症中DNA突变的模式,并利用这些信息预测未来的遗传变化。
     
    研究人员表示,肿瘤不断变化的性质是治疗癌症的最大挑战之一 - 癌症往往演变成抗药性形式。
     
    乳腺肿瘤
    然而,如果医生可以预测肿瘤将如何进化,他们可以提前进行干预,以便在癌症有机会进化或产生耐药性之前阻止癌症进入,从而提高患者的生存机会。
     
    该团队还发现了重复肿瘤突变和生存结果的某些序列之间的联系。
     
    这表明DNA突变的重复模式可以用作预后的指标,有助于塑造未来的治疗。
     
    有了这个工具,我们希望能够删除癌症中的一张王牌 - 事实上它不可预测地发展,而我们不知道接下来会发生什么
    伦敦癌症研究所Andrea Sottoriva博士
    例如,研究人员发现,编码肿瘤抑制蛋白p53的遗传物质中存在一系列错误的乳腺肿瘤,随后是8号染色体的突变,比其他类似的遗传变化轨迹存活的时间更短。
     
    研究小组开发了一种新的机器学习技术,可以在类似患者中传播有关肿瘤的知识。
     
    该方法按照在患者肿瘤内和患者之间重复的肿瘤中发生基因突变的顺序识别模式,应用一种肿瘤的突变模式来预测另一种肿瘤。
     
    研究人员使用了先前在肺癌,乳腺癌,肾癌和肠癌研究中报告的178名患者的768份肿瘤样本,并分别分析了每种癌症类型中的数据,以准确检测和比较每种肿瘤的变化。
     
    通过识别重复模式并将其与癌症生物学和进化的当前知识相结合,科学家们可以预测肿瘤发展的未来发展轨迹。
     
    个性化治疗
    如果发现具有某些模式的肿瘤对特定治疗产生抗性,则该新方法可用于预测患者将来是否会产生耐药性。
     
    该研究发表在“自然方法”杂志上。
     
    领导这项研究的Andrea Sottoriva博士是ICR进化基因组学和模型的团队负责人,他说:“我们开发了一种强大的人工智能工具,可以根据某些模式预测肿瘤进化的未来步骤。迄今为止仍然隐藏在复杂数据集中的突变。
     
    “有了这个工具,我们希望能够删除一张癌症的王牌 - 事实上它会不可预测地发展,而我们不知道接下来会发生什么。
     
    “通过向我们展望未来,我们可以利用这种人工智能工具在早期阶段进行干预,预测癌症的下一步行动。”
     
    ICR首席执行官Paul Workman教授说:“癌症进化是我们在创造能够更有效地为患者服务的治疗方面面临的最大挑战。
     
    “如果我们能够预测肿瘤是如何进化的,那么治疗可以在适应和耐药性发生之前改变,使我们比癌症领先一步。
     
    “这种使用人工智能的新方法可以让治疗更加详细,并在比现在更早的阶段进行个性化,根据每个肿瘤的特点进行定制,并预测未来肿瘤的样子。