פריצת דרך באבחון סרטן השד: בדיקת דם חדשנית מבוססת AI

סרטן השד היא המחלה הממארת הנפוצה ביותר בקרב נשים ברחבי העולם. נתונים עדכניים מצביעים על כך שמדי שנה מאובחנות מאות אלפי נשים עם סרטן השד, וכי המחלה היא אחת הסיבות המובילות לתמותה מוקדמת בקרב נשים.

על רקע המצב המטריד, דיווח חדש כולל בשורה משמחת עבור נשים ברחבי העולם: חוקרים מאוניברסיטת אדינבורו פיתחו בדיקת דם פורצת דרך, המשלבת אנליזת לייזר עם בינה מלאכותית לצורך גילוי מוקדם ביותר של סרטן השד. השיטה החדשנית, שהוצגה במחקר שפורסם בכתב העת Journal of Biophotonics, מאפשרת לזהות את המחלה בשלב המוקדם ביותר שלה (1a), שלב בו שיעורי ההצלחה של הטיפול במחלה גבוהים משמעותית.

במחקר הפיילוט, שכלל 12 נשים חולות סרטן השד ו-12 נשים בריאות, הגיעה השיטה לדיוק של 98% בזיהוי סרטן השד בשלב 1a. בנוסף, הבדיקה הצליחה להבחין בין ארבעת תתי הסוגים העיקריים של סרטן השד בדיוק של מעל 90%, מה שעשוי לאפשר התאמת טיפולים אישית ויעילה יותר לכל מטופלת. דגימות הדם למחקר סופקו על ידי ביו-בנק צפון אירלנד ובנק הרקמות של Breast Cancer Now.

An AI-powered blood test can identify patients in the earliest stage of breast cancer, a study shows.

It could improve early detection and disease monitoring and pave the way for a screening test for multiple forms of cancer.

👇Read the full story https://t.co/FwFFDf6iNx pic.twitter.com/IWUdi0gb9f

— The University of Edinburgh (@EdinburghUni) December 11, 2024

המחקר הוא פרי שיתוף פעולה בין מדענים מאוניברסיטת אדינבורו, יחד עם חוקרים מאוניברסיטת אברדין, אוניברסיטת ריין-וואל למדעים יישומיים והאוניברסיטה ללימודים מתקדמים בצפון ריין-וסטפאליה. ד"ר קווין טיפאטט, מי שהגה את הרעיון לבדיקה במהלך לימודי הדוקטורט שלו באוניברסיטה, גם השתתף באופן פעיל במחקר ובהקמת הצוות הרב-תחומי.

השיטה החדשה מבוססת על שילוב של שתי טכנולוגיות מרכזיות:

Raman spectroscopy – טכניקה אנליטית המשתמשת בלייזר כדי לחקור את הרכב החומר על ידי ניתוח האופן בו האור מתפזר. קרן לייזר מופנית אל דגימת פלזמה של הדם, והאור המוחזר מנותח באמצעות ספקטרומטר. הספקטרומטר חושף שינויים כימיים מיקרוסקופיים בתאים וברקמות, שהם סימנים מוקדמים למחלה.

למידת מכונה – אלגוריתמי AI מנתחים את השינויים הכימיים שזוהו באמצעות ה-Raman spectroscopy, ומזהים דפוסים המסייעים לסווג את הדגימות בדיוק רב.

מסייעת ברבדים רביםגם ברפואה. AI. צילום: ShutterStock

משמעות גדולה לגילוי המוקדם

חשיבותו של הגילוי המוקדם של סרטן השד אינה מוטלת בספק. שיטות האבחון הקיימות כיום – כגון בדיקות גופניות וממוגרפיה, צילומי רנטגן, אולטרסאונד וביופסיות – לרוב מזהות את המחלה בשלבים מאוחרים יותר, או מסתמכות על בדיקות סקר המבוססות על גיל וקבוצות סיכון. לעומת זאת, גילוי סרטן השד בשלב 1a, כפי שמאפשרת הבדיקה החדשה, מגדיל משמעותית את סיכויי ההחלמה וההישרדות של המטופלות.

ד"ר אנדי דאונס, מהפקולטה להנדסה באונ' אדינבורו, שעמד בראש המחקר, ציין כי "מרבית מקרי המוות מסרטן מתרחשים לאחר אבחון בשלב מאוחר, כאשר הסימפטומים כבר מופיעים. לכן, בדיקת סקר עתידית למספר סוגי סרטן יכולה למצוא אותם בשלב שבו ניתן לטפל בהם ביתר קלות". הוא הדגיש כי "אבחון מוקדם הוא המפתח להישרדות ארוכת טווח, וסופסוף יש לנו את הטכנולוגיה הנדרשת".

ד"ר טיפאטט הוסיף כי "העומס הגלובלי הגובר של מחלת הסרטן מדגיש את הצורך הדחוף במערכות יעילות, לא פולשניות ונגישות לגילוי מוקדם". לדבריו, "אבחון מוקדם מציל חיים, ועבודה זו מייצגת צעד לקראת ציוד מערכות הבריאות בכלים לזיהוי סרטן בשלביו המוקדמים והקלים ביותר לטיפול, ובסופו של דבר צעד לשיפור התוצאות שמקבלים המטופלים והפחתת העומס על משאבי הבריאות העולמיים".

Researchers at the University of Edinburgh have made a groundbreaking breakthrough in breast cancer detection with the development of an AI-powered blood test. This innovative test boasts an impressive 98% accuracy rate in detecting breast cancer in its early stages. pic.twitter.com/uNgV0QrEJb

— The Matrix (@thematrixloop) December 16, 2024

ה-AI מקדמת עתיד של רפואה מותאמת אישית

אחד ההיבטים המבטיחים ביותר של בדיקת הדם החדשה הוא יכולתה לסווג תתי סוגים של סרטן. על ידי הבחנה בין ארבעת תתי הסוגים העיקריים של סרטן השד, הבדיקה עשויה לאפשר פיתוח אסטרטגיות טיפול מותאמות אישית ויעילות יותר.

רפואה מותאמת אישית, המתאימה טיפולים לחולים ספציפיים על סמך מאפייני הסרטן הייחודיים שלהם (ושנעזרת לצורך כך גם ב-AI), הולכת וזוכה להכרה כעתיד האונקולוגיה. היכולת לזהות תתי סוגים של סרטן בשלב מוקדם מבטיחה שהחולים יקבלו טיפולים המתאימים ביותר לצרכיהם הייחודיים, מה שמשפר את התוצאות ומפחית תופעות לוואי מיותרות.

הצוות שערך את המחקר המסוים שואף להרחיב את פעילות החקירה שלו, תוך שילוב קבוצות משתתפים גדולות ומגוונות יותר בבדיקות אלו. על ידי שיפור הטכניקות והרחבת מסד הנתונים, החוקרים מקווים להביא את הטכנולוגיה המבטיחה הזו קרוב יותר ליישום קליני.

המטרה הסופית היא לפתח כלי סקר רב-סרטני שיוכל לזהות סוגים רבים של סרטן בשלבים המוקדמים ביותר. לדברי ד"ר דאונס, "אנחנו רק צריכים ליישם את השיטה על סוגי סרטן אחרים ולבנות מסד נתונים, לפני שניתן יהיה להשתמש בה כבדיקה רב-סרטנית".

בדיקת הדם החדשה, לפחות בתיאוריה, נתפשת כצעד משמעותי קדימה במאבק בסרטן השד. היא מעוררת תקווה לשיפור משמעותי בשיעורי ההישרדות של נשים (זה המקום לציין שיש גם גברים שלוקים בסרטן שד) ופותחת דלת לעידן חדש של אבחון וטיפול בסרטן.

יצוין כי במחקר אחר נמצא כי שילוב AI בפענוח צילומי ממוגרפיה העלה את שיעור גילוי המחלה ב-21%.

התוצאות גרמו לקהילת המדע והרפואה להביע עניין רב בהתפתחויות האחרונות בתחום אבחון סרטן השד, ובגישה החדשה הנעזרת בבינה מלאכותית.