Рак простаты – это одно из самых распространенных онкологических заболеваний у мужчин. Рак простаты выявляют в первую очередь по уровню ПСА – онкомаркера в крови. Тем не менее, диагностическая точность такого анализа достигает всего лишь 30%, и многим мужчинам приходится дополнительно ложиться на инвазивную биопсию и страдать от таких побочных эффектов, как кровотечение и боли.
Корейский институт науки и технологий (KIST) объявил, что по итогам совместного исследования, проведенного доктором Кван Хуэй Ли из Центра исследования биоматериалов и профессором Ин Габ Чон из медицинского центра «Асан», удалось разработать технику диагностики рака простаты по образцу мочи. Процесс длится всего лишь двадцать минут. Точность новой техники достигает почти 100%. Исследовательская группа разработала эту технику, снабдив сверхчувствительный биосенсор на основе электрических сигналов возможностью «умного» анализа с элементами ИИ.
Будучи неинвазивной, диагностическая процедура на основе образца мочи удобна для пациентов и не требует инвазивной биопсии, а значит – не влечет побочных эффектов. Однако с учетом того, что для мочи характерна низкая концентрация онкомаркеров, биосенсор на основе образца мочи до сих пор применялся не для постановки точного диагноза, а для определения группы риска.
Группа доктора Ли в KIST работала над техникой диагностики заболевания по образцу мочи с применением сверхчувствительного биосенсора на основе электрических сигналов. Подход, основанный на оценке уровней только одного онкомаркера, повышал точность диагностики до чуть более 90%. Чтобы преодолеть этот лимит, группа использовала инновационный подход и единовременно оценивала уровни нескольких разных онкомаркеров вместо одного.
Группа разработала сверхчувствительную полупроводниковую сенсорную систему, способную синхронно измерять следы избранных четырех онкомаркеров в образце мочи с целью выявления рака простаты. Исследователи научили ИИ анализировать взаимосвязь между четырьмя онкомаркерами, полученными при помощи усовершенствованного сенсора. После этого они использовали алгоритм обученного ИИ для того, чтобы диагностировать рак простаты через анализ комплексных паттернов выявленных сигналов. Методом анализа с элементами ИИ удалось обнаружить признаки рака простаты в 76 образцах мочи с почти 100%-ной точностью.
«Если пациенту требуется операция или лечение иными методами, высокоточная диагностика рака простаты на основе образца мочи позволит свести к минимуму количество биопсий и других вмешательств. Это существенно снизит стоимость медицинского обслуживания и нагрузку на медперсонал», – сообщил профессор Чон из медицинского центра «Асан».
«По итогам этого исследования мы разработали «умный» биосенсор, который позволяет быстро диагностировать рак простаты почти со 100%-ной точностью только по результатам анализа мочи. В дальнейшем его можно будет использовать для диагностики других онкологических заболеваний по образцу мочи». — сказал доктор Кван Хуэй Ли из Центра исследования биоматериалов при Корейском институте науки и технологий (KIST).
