ИИ научился точнее прогнозировать эффективность иммунотерапии при различных видах рака

Исследователи из Гарвардской медицинской школы, Бостонской детской больницы, Института Броуда и компании Roche представили универсальную модель искусственного интеллекта COMPASS, которая позволяет прогнозировать ответ пациентов на иммунотерапию при различных видах онкологических заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Medicine.

Сегодня ингибиторы иммунных контрольных точек стали стандартом лечения многих видов рака. При этом значительная часть пациентов не отвечает на такую терапию, а существующие биомаркеры нередко работают лишь для отдельных типов опухолей или конкретных препаратов.

Новая модель COMPASS разработана именно для решения этой проблемы. В ее основе лежит анализ профиля экспрессии генов опухоли. Вместо оценки тысяч отдельных генов система преобразует данные в 44 биологически обоснованные характеристики, отражающие состояние иммунной системы, взаимодействие опухоли с микроокружением и активность сигнальных путей.

Для обучения модели исследователи использовали данные 10 184 опухолевых образцов, охватывающие 33 вида новообразований.

Далее эффективность COMPASS проверили на 16 независимых клинических когортах пациентов с семью различными видами онкозаболеваний, получавших шесть разных схем иммунотерапии.

Основные результаты исследования:

– средняя точность прогнозирования оказалась на 8,5% выше по сравнению с 22 существующими методами;
– показатель Precision-Recall AUC вырос в среднем на 15,7%;
– модель успешно работала даже для тех видов опухолей и схем лечения, которые не использовались при ее дополнительном обучении;
– пациенты, которых модель относила к группе потенциальных ответчиков на терапию, демонстрировали значительно более высокую общую выживаемость.

Авторы отмечают, что подобные модели способны помочь врачам принимать более обоснованные решения при выборе терапии, снизить вероятность назначения малоэффективного лечения и повысить качество отбора пациентов для клинических исследований.

При этом исследователи подчеркивают, что COMPASS пока остается исследовательским инструментом. Перед внедрением в клиническую практику необходимы дополнительные независимые исследования и валидация на новых группах пациентов.

Фото: magnific.com / автор: freepik