Longkanker: AI laat zien wie baat heeft bij immunotherapie
Longkanker is een veel voorkomende en vaak agressieve vorm van kanker. Omdat het voor artsen moeilijk is om het in een vroeg stadium op te sporen, hebben mensen met longkanker de beste, meest gerichte therapie nodig om een positieve kijk waarschijnlijker te maken. Immuuntherapie is een optie, maar hoe kunnen artsen weten wie er baat bij heeft?
Volgens het National Cancer Institute is long- en bronchuskanker de op een na meest voorkomende vorm van kanker onder mensen in de Verenigde Staten, goed voor 12,9% van alle nieuwe gevallen van kanker.
Deze vorm van kanker heeft in de vroege stadia vaak geen merkbare symptomen, wat kan betekenen dat artsen het in eerste instantie niet kunnen detecteren. Dit betekent dat de vooruitzichten na behandeling mogelijk niet zo goed zijn als bij andere vormen van kanker.
Om de meest gunstige resultaten voor mensen met longkanker te garanderen, moeten zorgverleners voor elk individu het beste type behandeling kiezen. Dit kan echter lastig zijn, aangezien het vaak moeilijk is om te bepalen welke persoon het meeste baat heeft bij een bepaalde behandeling.
Het kan voor een arts ook moeilijk zijn om te bepalen hoe nuttig nieuwere soorten behandelingen, zoals immunotherapie, voor een persoon zullen zijn. In tegenstelling tot chemotherapie, waarbij specifieke medicijnen worden gebruikt om kankercellen aan te vallen en te vernietigen, werkt immunotherapie door de immuunrespons van een persoon tegen kankertumoren te versterken.
Nu heeft een team onder leiding van onderzoekers van de Case Western Reserve University in Cleveland, OH - in samenwerking met wetenschappers van zes andere instellingen - een nieuw model voor kunstmatige intelligentie (AI) ontwikkeld. Het model stelt zorgverleners in staat te achterhalen welke mensen met longkanker het meeste baat hebben bij immunotherapie.
De onderzoekers lichten hun methode toe en rapporteren hun bevindingen in een studiepaper dat in het tijdschrift voorkomt Onderzoek naar kankerimmunologie.
"Ook al heeft immunotherapie het hele ecosysteem van kanker veranderd", legt medeauteur Anant Madabhushi uit, "het blijft ook extreem duur - ongeveer $ 200.000 per patiënt, per jaar.
"Dat is een deel van de financiële toxiciteit die gepaard gaat met kanker en ertoe leidt dat ongeveer 42% van alle nieuw gediagnosticeerde kankerpatiënten hun spaargeld binnen een jaar na de diagnose verliezen", voegt hij eraan toe. Madabhushi merkt ook op dat de nieuwe tool waaraan hij en zijn collega's werken, artsen en patiënten kan helpen beslissen welke therapie het beste bij hen past en onnodige uitgaven kan voorkomen.
Nieuw model kan de uitkomst voorspellen
Madabhushi legt uit dat hij en zijn collega's hun nieuwe model hebben ontwikkeld op basis van recente bevindingen die de tekenen identificeerden die aantonen welke kankertumoren reageren op de behandeling.
In een eerdere studie ontdekten de onderzoekers dat hoewel artsen doorgaans dachten dat de tumorgrootte een goede indicator was voor het al dan niet werken van een therapeutische benadering, het misleidend kan zijn om alleen naar deze eigenschap te kijken.
In plaats daarvan, zegt Madabhushi, "hebben we ontdekt dat textuurverandering een betere voorspeller is of de therapie werkt."
"Soms kan de knobbel er bijvoorbeeld na de therapie groter uitzien vanwege een andere reden, bijvoorbeeld een gebroken bloedvat in de tumor - maar de therapie werkt echt", legt hij uit. "Nu, we hebben een manier om dat te weten."
Om het nieuwe AI-model te ontwikkelen, gebruikte het team eerst gegevens van computertomografie (CT) -scans van 50 mensen met longkanker. Hierdoor konden ze een wiskundige methode opzetten om eventuele veranderingen in grootte en textuur die plaatsvinden in de tumor te identificeren na blootstelling aan twee tot drie cycli van immunotherapie.
De methode vond patronen die erop duiden dat bepaalde veranderingen in tumoren verband hielden met een positieve respons op de immunotherapiebehandeling, evenals met hogere overlevingskansen van patiënten.
Deze studie benadrukte nogmaals dat die longkankertumoren die de meest opvallende veranderingen in textuur vertonen, ook degenen zijn die het beste reageren op immunotherapie.
“Dit is een demonstratie van de fundamentele waarde van het programma, dat ons machine learning-model de respons zou kunnen voorspellen bij patiënten die werden behandeld met verschillende immuuncontrolepuntremmers. We hebben te maken met een fundamenteel biologisch principe. "
Bestudeer co-auteur Prateek Prasanna
Eerder dit jaar ontving co-auteur Prateek Prasanna een American Society of Clinical Oncology 2019 Conquer Cancer Foundation Merit Award voor onderzoek in verband met deze studie.
In de toekomst is het team van plan om hun AI-methode verder te testen op meer CT-scans van andere locaties en van mensen die zijn behandeld met verschillende immunotherapie-middelen.
