Chương trình máy tính cho phép phát hiện ung thư sớm nhất có thể, từ khi triệu chứng chưa xuất hiện, không cần phẫu thuật
Mỗi lần hỗ trợ thực hiện một xét nghiệm, CancerLocator cũng tự học thêm dữ liệu mới và cải thiện độ chính xác của nó.
Ung thư không đáng sợ. Cái đáng sợ của ung thư là khi căn bệnh được phát hiện quá muộn.
Thông thường, một người chỉ biết mình mắc ung thư sau khi cảm thấy mệt mỏi, đau ở đâu đó trên cơ thể, hay nhìn rõ một tổ chức khối u đáng nghi ngờ.
Phát hiện ung thư sớm hơn thế, khi các triệu chứng còn chưa bắt đầu là điều thực sự khó.
Tuy nhiên, mới đây, các nhà khoa học đã phát triển được một chương trình máy tính có thể làm điều này.
CancerLocator, tên mà họ đặt cho phần mềm ứng dụng phương pháp học máy(machine learning) của trí tuệ nhân tạo, có khả năng nhận diện một khối u từ rất sớm.
Trong tương lai, nó sẽ khiến những xét nghiệm sinh thiết đau đớn trở nên lỗi thời, sàng lọc bệnh sớm hơn và cứu mạng sống cho rất nhiều người, theo nghiên cứu được đăng trên tạp chí Gennome Biology.
Chương trình máy tính cho phép phát hiện ung thư sớm nhất có thể, ngay từ khi chưa có triệu chứng
CancerLocator được phát triển bởi các nhà khoa học từ Đại học California. Chương trình máy tính này có thể phát hiện ra DNA của khối u từ mẫu máu bệnh nhân. Không những thế, nó còn có thể xác định chính xác vị trí khối u, nếu nó tồn tại.
Nguyên lý làm việc của CancerLocator dựa trên một phân đoạn đặc thù, có trong các mảnh ghép DNA.
Nó được gọi là nhóm methyl, đánh dấu cho sự “bật, tắt” của các gen. Bắt được những chỉ dấu methyl này có thể cho các nhà khoa học biết, liệu một gen nào đó đã bị ảnh hưởng bởi các tế bào ung thư.
Và vì các tế bào và mô khác nhau trong cơ thể có các gen và chỉ dấu methyl khác nhau, sự xuất hiện của chúng trong mẫu máu cũng tiết lộ nơi mà chúng đến từ, cho các bác sĩ biết bộ phận mà khối u đang tồn tại.
“Nó giống như một bức thư trong chai đang trôi trên đại dương”, Jasmine Zhou, giáo sư bệnh lý học tại Đại học Califfornia, đồng thời là tác giả chính nghiên cứu cho biết.
“DNA trôi nổi trong máu có thể nói cho chúng ta biết bí mật, về các tế bào và cơ quan nơi chúng đã từng ở đó”.
Trong một thử nghiệm thí điểm, CancerLocator đã chẩn đoán thành công 80% các trường hợp ung thư gan, phổi và ung thư vú.
Ở tỷ lệ này, trong tương lai, nó có thể góp mặt trong những bài kiểm tra sức khỏe định kỳ, thay thế cho những xét nghiệm sinh thiết xâm lấn.
CancerLocator có thể tìm ra khối u và vị trí của nó từ mẫu máu người bệnh
Cho đến nay, các phương pháp sàng lọc ung thư không xâm lấn khác chỉ dừng lại ở việc thu thập tế bào khối u nguyên vẹn trong mẫu máu. Điều này được ví như mò kim đáy bể, và cơ hội phát hiện sớm ung thư là khá thấp.
Những tiến bộ gần đây trong công nghệ sắp xếp gen, với những cỗ máy có thể giải mã hàng triệu mảnh DNA, đã thúc đẩy các nhà khoa học tới một giải pháp tốt hơn.
Đó là việc đi tìm DNA của các khối u, thay vì cả một tế bào nguyên vẹn.
Với chương trình CancerLocator và công nghệ học máy, giáo sư Zhou và các đồng nghiệp đã tiếp thêm sức mạnh cho các xét nghiệm máu phát hiện ung thư.
Họ đã thu thập các dữ liệu có sẵn trong Altas bộ gen ung thư, được phát hành bởi Viện nghiên cứu Ung thư quốc gia Hoa Kỳ.
Sau đó, giáo sư Zhou dạy cho CancerLocator cách nhận dạng các mô hình bình thường và những chỉ dấu DNA của khối u ung thư. Điều này cho phép ung thư được phát hiện ngay cả khi lượng DNA thu thập được rất thấp.
Trong thử nghiệm trên 29 bệnh nhân ung thư gan, 12 bệnh nhân ung thư phổi và 5 bệnh nhân ung thư vú, nếu chỉ sử dụng xét nghiệm máu chẩn đoán ung thư sẽ cho sai số tới 60%.
Nhưng sau khi áp dụng phần mềm CancerLocator, con số đã giảm xuống chỉ còn 26,5%.
Giáo sư Zhou cho biết trong một số trường hợp ung thư, thuật toán máy tính này trở nên rất hữu dụng.
Chẳng hạn như: khi chỉ có một lượng nhỏ DNA khối u được tìm thấy trong máu, trong giai đoạn sớm của bệnh, hoặc khi khối u nằm ở gần động mạch chủ.
Bằng khả năng học máy, CancerLocator có thể tự nâng cao tỷ lệ chẩn đoán chính xác
Khả năng cung cấp các đầu mối cho phép xác định vị trí khối u cũng là một điểm cộng của CancerLocator.
Ngoài ra, nó cũng có thể thông báo cho các bác sĩ tham khảo trước một số tùy chọn điều trị cá nhân, theo dõi hiệu quả các loại thuốc và cảnh báo sớm nguy cơ tái phát sau điều trị.
Mỗi lần hỗ trợ thực hiện một xét nghiệm, CancerLocator cũng tự học được thêm các dữ liệu mới, nhằm cải thiện độ chính xác của các chẩn đoán sau này.
Giáo sư Zhou tin rằng, với những điểm nổi trội kể trên, CancerLocator một ngày có thể được sử dụng như một xét nghiệm tầm soát ung thư thường xuyên cho người khỏe mạnh.
Nó sẽ giúp ung thư được phát hiện sớm hơn, và tăng tỷ lệ điều trị thành công nếu một người không may mắc bệnh.
