Nova tehnologija za testiranje krvi veštačke inteligencije koju su razvili i koristili istraživači Centra za rak Džons Hopkins Kimel za uspešno otkrivanje raka pluća u studiji iz 2021. godine, sada je otkrila više od 80% karcinoma jetre u novoj studiji od 724 osobe.
Test krvi, nazvan DELFI (DNK evaluacija fragmenata za rano presretanje) otkriva promene fragmentacije među DNK ćelija raka koje se propuštaju u krvotok, poznate kao DNK bez ćelija (cfDNK). U najnovijoj studiji, istraživači su koristili DELFI tehnologiju na uzorcima krvne plazme dobijenim od 724 osobe u SAD, Evropskoj uniji (E.U.) i Hong Kongu za otkrivanje hepatocelularnog karcinoma (HCC), vrste raka jetre.
Istraživači veruju da je ovo prva analiza fragmentacije genoma koja je nezavisno potvrđena u dve rizične populacije i među različitim rasnim i etničkim grupama sa različitim uzrocima povezanim sa rakom jetre.
Njihovi nalazi su objavljeni 18. novembra u Cancer Discoveri i na specijalnoj konferenciji Američkog udruženja za istraživanje raka: Precizna prevencija, rano otkrivanje i presretanje raka.
Procenjuje se da je 400 miliona ljudi širom sveta u većem riziku od razvoja HCC zbog ciroze usled hroničnih bolesti jetre uključujući hronični virusni hepatitis ili nealkoholnu masnu bolest jetre, prema svetskoj analizi opterećenja bolesti jetre (J. Hepatologi, 2019).
„Povećano rano otkrivanje raka jetre moglo bi spasiti živote, ali trenutno dostupni skrining testovi se nedovoljno koriste i propuštaju mnoge vrste raka“, kaže dr Viktor Velkulesku, profesor onkologije i ko-direktor Programa za genetiku i epigenetiku raka na Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, koji je zajedno vodio studiju sa Zachariah Foda, MD, Ph.D., gastroenterološkim saradnikom, Akshaia Annapragada, M.D./Ph.D. student, i Ejmi Kim, MD, docent medicine na Medicinskom fakultetu Univerziteta Džons Hopkins.
Od 724 proučavana uzorka plazme, 501 je sakupljen u SAD i EU. i uključio uzorke od 75 ljudi sa HCC za obuku i validaciju modela mašinskog učenja, vrste veštačke inteligencije koja koristi podatke i algoritme za poboljšanje tačnosti, objašnjava Foda. Za validaciju, dodatna 223 uzorka plazme su analizirana od pojedinaca u Hong Kongu i uključivala su uzorke od 90 osoba sa HCC, 66 sa virusom hepatitisa B (HBV), 35 sa cirozom jetre povezanom sa HBV i 32 osobe bez osnovnih faktora rizika.
DELFI tehnologija koristi test krvi za merenje načina na koji se DNK pakuje unutar jezgra ćelije proučavanjem veličine i količine DNK bez ćelija prisutne u cirkulaciji iz različitih regiona širom genoma. Zdrave ćelije pakuju DNK poput dobro organizovanog kofera, u kome su različiti regioni genoma pažljivo smešteni u različite pregrade. Nasuprot tome, jezgra ćelija raka su kao više neorganizovani koferi, sa predmetima iz čitavog genoma koji su nasumično bačeni. Kada ćelije raka umru, one oslobađaju fragmente DNK na haotičan način u krvotok.
DELFI identifikuje prisustvo raka ispitivanjem miliona cfDNK fragmenata na abnormalne obrasce, uključujući veličinu i količinu DNK u različitim genomskim regionima. DELFI pristup zahteva samo sekvenciranje niske pokrivenosti, što omogućava da ova tehnologija bude isplativa u okruženju skrininga, kažu istraživači.
U najnovijoj studiji, istraživači su izvršili test — za koji se ranije pokazalo da tačno klasifikuje rak pluća — na fragmentima cfDNK izolovanim iz uzoraka plazme. Oni su analizirali obrasce fragmentacije u svakom uzorku da bi razvili DELFI rezultat.
Rezultati su bili niski za osobe bez raka sa virusnim hepatitisom ili cirozom (medijan DELFI skor je bio 0,078 i 0,080, respektivno), ali, u proseku, 5 do 10 puta veći za 75 pacijenata sa HCC u SAD/E.U. uzorci, sa visokim rezultatima uočenim u svim stadijumima raka, uključujući ranu fazu bolesti (DELFI rezultati za stadijum 0 = 0,46, stadijum A = 0,61, stadijum B = 0,83 i stadijum C = 0,92). Pored toga, test je otkrio promene fragmentacije u sadržaju i pakovanju genoma raka jetre, uključujući regione genoma koji su povezani sa aktivnošću specifičnom za jetru.
DELFI tehnologija je otkrila karcinom jetre u njihovim najranijim stadijumima, sa ukupnom osetljivošću — ili sposobnošću da se tačno otkrije rak — od 88% i specifičnošću od 98%, što znači da skoro nikada nije pogrešno dala lažno pozitivan rezultat, među ljudima u proseku rizik. U uzorcima prikupljenim od onih sa visokim rizikom od HCC, test je imao 85% osetljivosti i 80% specifičnosti.
„Trenutno se manje od 20% visokorizične populacije pregleda na rak jetre zbog pristupačnosti i neoptimalnih rezultata testa. Ovaj novi test krvi može udvostručiti broj otkrivenih slučajeva raka jetre, u poređenju sa standardnim dostupnim testom krvi, i povećati rano otkrivanje raka“, kaže Kim, jedan od viših autora studije.
Istraživači kažu da sledeći koraci uključuju validaciju ovog pristupa u većim studijama za kliničku upotrebu.
