Нужна ли химиотерапия?

Исследователи и партнеры Case Western Reserve University, в том числе сотрудник Клиники Кливленда, расширяют границы того, как «умные» диагностические машины распознают рак, и раскрывают раковые клетки вне опухоли, чтобы определить, хорошо ли пациент отреагирует на химиотерапию.

Недавние результаты исследований рака молочной железы и легких основаны на работе, впервые разработанной профессором биомедицинской инженерии Анантом Мадабхуши, основателем Центра компьютерной визуализации и персонализированной диагностики. Он является старшим автором пары недавних публикаций в журналах и к нему присоединились ученые из Технической школы Case, Клиники Кливленда и Медицинского центра Langone Университета Нью-Йорка.

По словам Мадабхуши, эта работа, в целом, предвещает более персонализированное будущее в области медицинских диагнозов.

«И это еще одно доказательство того, что информация, полученная путем компьютерного опроса области за пределами опухолей на снимках МРТ (магнитно-резонансная томография) и КТ (компьютерная томография), чрезвычайно ценна и может предсказать ответ и пользу от химиотерапии у пациентов с раком легких и молочной железы», сказал Мадабхуши.

Мадабхуши основал центр в 2012 году и имеет более 50 сотрудников, работающих над соответствующими проектами. Лаборатория стала мировым лидером в обнаружении, диагностике и характеристике различных видов рака и других заболеваний благодаря объединению медицинских изображений, машинного обучения и искусственного интеллекта.

Рак молочной железы HER2

Самое последнее исследование, опубликованное 19 апреля в JAMA Network Open, сфокусировано на маркерах на ткани вне опухоли молочной железы, которые могут указывать, будет ли пациент реагировать на целевую химиотерапию.

Доктор наук, исследователь биомедицинской инженерии Натаниэль Браман и преподаватель медицинской школы Винай Варадан возглавили группу сотрудников, которые сообщили об обнаружении ранее скрытой «подписи», связанной с одним типом рака молочной железы, известным как HER2-положительный (или просто HER2). Он охватывает около 20% всех случаев и получает специальную целевую стратегию лечения.

Исследователи смогли классифицировать пациентов с раком молочной железы HER2 по молекулярным подтипам - в соответствии с теми, кто, вероятно, будет реагировать на целевую химиотерапию, и теми, кто этого не сделает, - просто анализируя исходный образец ткани.

Работа «дает представление о способности радиологических анализов улавливать клинически значимую биологию опухолей», объяснил Варадан, один из старших авторов исследования с Мадабхуши. Это «оправдывает проведение дополнительных исследований для оценки клинической полезности таких неинвазивных подходов для определения терапевтических стратегий при этом заболевании».

Маркеры обнаруживаются не на изображениях, сделанных на предметных стеклах, а за пределами самой опухоли. Они не могут быть видны человеческим глазом, но обнаруживаются с помощью процесса, известного как радиомика, которая извлекает соответствующие данные из медицинских изображений, таких как МРТ.

«В настоящее время эти пациенты получают универсальное лечение, несмотря на то, что они достаточно разнообразны», - сказал Браман. «То, что мы пытаемся сделать здесь, - это определить до лечения, какие пациенты действительно получат пользу от специфической терапии. Это может дать врачам и пациентам информацию, которой у них не было раньше».

Воплощение этой идеи, вероятно, займет много лет, после клинических испытаний, а затем - большой шаг к тому, чтобы «заставить врачей доверять и использовать ее», сказал Браман.

С этой целью исследователи написали, что они исследовали совпадение между их сигнатурой изображения и информацией из слайдов ткани и генетики, которые врачи считают важными при принятии решений о лечении.

Радиомика области вне легочного узелка предсказывает пользу химиотерапии.

Другое исследование, опубликованное в марте, также оценивает, могут ли компьютерные изображения (или радиомик) вне опухоли указывать, будет ли пациент с раком легкого реагировать на целевую химиотерапию.

«Вначале проблема заключается в том, что только каждый четвертый пациент с раком легкого положительно реагирует на химиотерапию, но практически каждый получает такое лечение», - сказал доктор биомедицинских наук, доктор наук Мохаммадхади Хоррами, один из лидеров исследования. «Но все предыдущие исследования были ограничены внутри опухоли».

В этом случае исследователи изучили данные изображений 125 пациентов клиники Кливленда с диагнозом немелкоклеточный рак легких (NSCLC). Все ранее получали целевую химиотерапию, но только около половины ответили на сложное лечение.

Используя информацию, полученную из данных этих пациентов, исследователи обучили их технологии различать данные изображений пациентов, которые ответили, и тех, кто этого не сделал. Затем они проверили технологию на предмет дополнительных данных пациента.

«Посмотрев как внутри, так и снаружи опухоли, - сказал Хоррами, - мы достигли точности 77% в определении того, какие пациенты получат пользу от химиотерапии».

Используя радиомику, исследователи могут извлекать количественные или измеримые данные из изображений КТ, которые могут выявить признаки заболевания, не видимые только на изображениях, согласно пресс-релизу Радиологического общества Америки об исследовании.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190424153444.htm