Az egyik legrettegettebb betegség a hasnyálmirigyrák, melynek idejében való felismerését, illetve a még műthető daganatok számára a kevésbé invazív megoldást ígéri két úttörő uniós kutatás, melyekről a Horizon, az EU kutatási és innovációs magazinja adott hírt.
Egy tanulmány szerint 2020-ban a hasnyálmirigyrák több mint 132 000 ember halálát okozta Európában. A számítások alapján a betegség kialakulásának kockázata Európában 100 000 emberre vetítve 2,31. A fő gond az, hogy az amúgy is nehezen gyógyítható hasnyálmirigy rákban szenvedő betegeket gyakran túl későn diagnosztizálják ahhoz, hogy megmentsék őket. Átlagosan csak 25 százalékuk éli túl az egy évet, és az ötéves túlélés mindössze 12 százalék.
Legtöbbször túl későn fedezik fel
A rettegett rákfajta túlélési arányának javítására egy uniós kutatási projekt indult, mely egy új lehetőséget, a mesterséges intelligenciát indítja harcba a betegség ellen. A PANCAIM nevű projekt a gépi tanulásra támaszkodik a betegek képalkotó felvételeinek és szövetmintáinak, valamint a daganatból nyert DNS-nek a vizsgálatához. A négyéves kezdeményezés idén decemberben zárul le.
A hasnyálmirigy egy körte alakú – körülbelül 12 centimétertől 15 cm-ig terjedő hosszúságú – mirigy, amely a gyomor és a máj közelében fekszik. Feladata az emésztés és a vércukorszint szabályozása. A tudomány ma még keveset tud e szervünk daganatossá válásának okairól, de azt feltételezik, hogy az okok között szerepelhet az öröklődés, a dohányzás, az elhízás és/vagy az életkor is.
Az egyetlen lehetőség a beteg gyógyítására a daganat kivágása, de ez ötből csak körülbelül egy betegnél lehetséges, mivel amikor a bajt felfedezik, a betegség már túlságosan elterjedt, s ez a helyzet a betegek mintegy 80 százalékánál. Ilyenkor pedig az életmentő műtét már lehetetlen.
Ők legtöbbször intenzív kemoterápiát kapnak, ami fizikailag megterhelő. Ráadásul a kemoterápiára is csak a daganatok kis része reagál jól, így ez végül is csak lassítja a betegséget. A hasnyálmirigyrák gyógyításának komplex problémája a késői diagnózis, a valóban gyógyító kemoterápia hiánya és mindezek következtében a betegség rossz kimenetele.
A PANCAIM projekt az elsőn próbál segíteni, ugyanis az informatikusok és az orvosok összefogtak és több ezer beteg adatainak összegyűjtésével megpróbálják betanítsák a mesterséges intelligenciát a hasnyálmirigyrák korai jeleinek felismerésére.
Az algoritmus többet lát az emberi szemnél
A hollandiai Radboud University Medical Center, más néven Radboud UMC által vezetett csoport állítása szerint előrelépést értek el egy olyan mesterséges intelligencia algoritmussal, amely automatikusan elemzi a CT felvételek eredményeit.
A hasnyálmirigyrákos betegeknek gyakran hosszú ideig nincsenek tüneteik. És még ha a tünetek jelentkeznek is, azok olyan könnyen elhanyagolhatóak lehetnek, mint az emésztési zavarok vagy a fáradtság. Ráadásul, amikor valaki kórházi vizsgálatra megy, a rákot könnyen figyelmen kívül hagyják. A tumor ugyanis bár a korai CT-vizsgálatokon is látható lehet, de az esetek 40 százalékában nem veszik észre.
A projekt keretében először digitális képeket gyűjtenek a betegek műtét során vagy tűbiopsziával eltávolított szöveteiről. Az ilyen preparátumokon több millió sejt látható, amelyeket a patológusnak gondosan meg kell vizsgálnia a rák jelei után nyomozva. Ez fáradságos munka és az apró rendellenességek könnyen figyelmen kívül maradnak. Ebben pedig a mesterséges intelligencia nagy változást hozhat. A mesterséges intelligencia ugyanis képes kiszúrni akár néhány rákos sejtet is a milliárdnyi közül, vagy egészen apró kockázati tényezőnek számító struktúrákat is meg tud határozni. A különféle sejttípusokat is könnyedén meg tudja számolni, ami az ember számára rendkívül nehéz feladat. A projekt a rákos betegek szövetmintáiról készült képeken olyan árulkodó nyomokat keres, amelyek segítségével az AI korábban felismerheti a rákot.
Szike helyett lézersugár
A korai felismerés azért is fontos, mert minél korábban észlelik a daganatot, annál nagyobb az esélye, hogy műtét helyett lézerrel is eltávolítható. Egy olasz klinikán úttörő megoldást fejlesztettek ki, aminek révén vékony üvegszálas kábelt vezettek a betegek hasnyálmirigyében lévő daganatokhoz, hogy aztán egy apró lézerrel elpusztítsák azokat.
Most a technikát az olaszországi Milánói Politechnikai Egyetemen finomítják egy másik, uniós kutatási projekt keretében. A kutatók először állatkísérletekkel, majd számításokkal mérték fel, hogy mennyi energiát kell kilőni egy adott méretű és elhelyezkedésű daganatra. A LASER OPTIMAL projekt keretében eddig már nyolc hasnyálmirigyrákos beteg daganatát is megvizsgálták, méghozzá először MRI-vel, majd az egyes betegek esetében számításokat végeztek.
Ezekből kiderült, hogy hol és mennyi energiát kell a beteg daganatára irányítani. Egy új módszerrel nyomon követték a daganat hőmérsékletét is, hogy sikerüljön elérni a rákos sejtek elpusztításához szükséges optimális hőmérsékletet.
Ugyanilyen fontos, hogy a lézer a lehető legkisebb mértékben károsítsa az egészséges szöveteket. A hasnyálmirigyben sok vérér is található ezért az orvosoknak biztosra kell menniük, hogy a lézerfény nem károsítja az ereket, nem okoz vérzést.
A terápia hatékonyságát azzal is növelik, hogy apró fémrudakat helyeznek a rákos szövetekbe, amelyek aztán a lézer hatására felmelegednek és elpusztítják a hozzájuk közeli tumorsejteket. Ez egyben azt is jelenti, hogy kevesebb nem kívánt hőkárosodás éri az egészséges sejteket.
A technika ma még nem kész a klinikai alkalmazásra, de a kutatók folyamatosan finomítják a részleteket. A mesterséges intelligencia alkalmazásának a korai felismerés, illetve a lézersugár használatának jelentőségét a daganatok minél pontosabb eltávolítása érdekében azonban nem lehet eléggé túlbecsülni.
