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L'intelligence artificielle reconnaît le cancer

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L'IA peut détecter le cancer du sang avec une grande fiabilité

Une équipe de recherche allemande a prouvé que l'intelligence artificielle (IA) peut détecter l'une des formes les plus courantes de cancer du sang - la leucémie myéloïde aiguë (LMA) - avec une grande fiabilité.

La leucémie myéloïde aiguë (LMA) est, selon le "Competence Network Leucemia" avec 3,5 nouveaux diagnostics pour 100 000 habitants par an, "une maladie rare, mais la forme la plus courante de leucémie aiguë en Allemagne." Une équipe de recherche a maintenant démontré que l'intelligence artificielle (IA ) AML peut reconnaître avec une grande fiabilité.

L'une des formes les plus courantes de cancer du sang

Comme l'écrivent le Centre allemand des maladies neurodégénératives (DZNE) et l'Université de Bonn dans un communiqué de presse conjoint, l'intelligence artificielle peut détecter de manière fiable l'une des formes les plus courantes de cancer du sang - la leucémie myéloïde aiguë (LMA).

Des chercheurs de la DZNE et de l'Université de Bonn l'ont maintenant prouvé dans une étude de faisabilité. Selon les informations, leur approche est basée sur l'analyse de l'activité des gènes des cellules présentes dans le sang.

Utilisée en pratique, cette procédure pourrait soutenir les méthodes de diagnostic conventionnelles et éventuellement accélérer le début du traitement. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue «iScience».

L'intelligence artificielle en médecine

L'intelligence artificielle est un sujet très discuté en médecine, en particulier dans le domaine du diagnostic. «Nous voulions utiliser un exemple concret pour examiner le potentiel», explique le Pr Joachim Schultze, chef de groupe de recherche à la DZNE et chef du département de génomique et d'immunorégulation à l'Institut LIMES de l'Université de Bonn.

«Parce que cela nécessite de grandes quantités de données, nous avons évalué les données sur l'activité génique des cellules du sang. Il existe de nombreuses études à ce sujet et les résultats associés sont accessibles via des bases de données. Il existe donc un énorme pool de données. Nous avons pratiquement rassemblé tout ce qui est actuellement disponible », explique le scientifique.

Une sorte d'empreinte digitale de l'activité génique

Schultze et ses collègues se sont intéressés au «transcriptome»: une sorte d'empreinte digitale de l'activité génique. Car, selon leur état, seuls certains gènes sont «activés» dans chaque cellule corporelle, ce qui se reflète dans le profil de l'activité des gènes. Dans l'étude actuelle, exactement ces données - elles provenaient de cellules d'échantillons de sang et comprenaient des milliers de gènes - ont été examinées.

«Le transcriptome contient des informations importantes sur l'état des cellules. Cependant, les diagnostics classiques sont basés sur d'autres données. Nous avons donc voulu savoir ce que peut faire une analyse du transcriptome à l'aide de l'intelligence artificielle, c'est-à-dire avec des algorithmes apprenables », explique Schultze, membre du pôle d'excellence de Bonn« ImmunoSensation ».

«Sur le long terme, nous aimerions appliquer cette approche à d'autres questions, notamment dans le domaine de la démence».

Le plus grand ensemble de données à ce jour pour une méta-étude sur la LMA

Dans l'étude actuelle, cependant, l'accent était mis sur la LMA. Cette forme de leucémie entraîne la mort en quelques semaines sans traitement adéquat.

Par conséquent, selon le "Competence Network Leucemia", il est extrêmement important que la thérapie soit commencée immédiatement après le diagnostic. «La partie la plus importante du traitement est la chimiothérapie accompagnée d'un traitement pour traiter les effets secondaires. La greffe de moelle osseuse peut également survenir dans des cas individuels », expliquent les experts. La radiothérapie joue un rôle secondaire chez AML.

La maladie va de pair avec l'augmentation des cellules de la moelle osseuse pathologiquement altérées, qui peuvent finalement pénétrer dans le sang. Il y a alors des cellules saines et des cellules tumorales dont les gènes ont chacun des schémas d'activité typiques.

Comme indiqué dans le DZNE et l'Université de Bonn, tous ces profils d'activité ont été inclus dans l'analyse. Les données mesurées de plus de 12 000 échantillons de sang - provenant de 105 études différentes - ont été prises en compte: le plus grand ensemble de données à ce jour pour une méta-étude sur la LMA.

Environ 4 100 de ces échantillons de sang provenaient de personnes ayant reçu un diagnostic de LAM, le reste de personnes atteintes d'autres maladies ou de personnes classées comme en bonne santé.

Taux de réussite énormément élevé

Les scientifiques ont alimenté leurs algorithmes avec des parties de cet ensemble de données. Les données d'entrée comprenaient quels échantillons provenaient de patients atteints de LMA et lesquels ne l'étaient pas.

«Les algorithmes ont ensuite recherché des modèles typiques de la maladie dans le transcriptome. Il s'agit d'un processus largement automatisé. Nous parlons d'apprentissage automatique », explique Schultze. Avec la reconnaissance de formes acquise de cette manière, d'autres données ont ensuite été analysées et classées par les algorithmes, c'est-à-dire divisées en échantillons avec AML et sans AML.

«Nous étions bien sûr familiers avec la mission telle qu'elle était enregistrée dans les données d'origine, mais pas avec le logiciel. À cet égard, nous avons pu vérifier le taux de réussite. Dans certains processus, ce pourcentage était supérieur à 99%. Nous avons testé différentes procédures du répertoire de l'intelligence artificielle. Il y avait en fait un algorithme qui était particulièrement bon, mais les autres étaient juste derrière. »

Aucun test pratique n'a encore été développé

Dans la pratique, selon le scientifique de Bonn, cette méthode pourrait soutenir les méthodes de diagnostic conventionnelles et contribuer à réduire les coûts. «En principe, un échantillon de sang que le médecin de famille peut prélever et envoyer à un laboratoire pour analyse pourrait être suffisant. J'estime que les coûts sont inférieurs à 50 euros. »

Le diagnostic AML classique est très complet. Selon les informations, les processus individuels coûteraient quelques centaines d'euros par cycle. "Cependant, nous n'avons pas encore développé de test pratique. Nous avons seulement montré que le processus fonctionne en principe. Les fondations sont donc jetées pour que vous puissiez développer un test. "

Schultze a souligné que le diagnostic de la LMA continuera à nécessiter des spécialistes spécialisés à l'avenir. «Il s'agit de fournir aux experts un outil qui les accompagne dans le diagnostic. De plus, de nombreux patients vivent une véritable odyssée avant de finalement atterrir chez le spécialiste et d'y recevoir un diagnostic définitif. "

Parce que dans les premiers stades, les symptômes de la LMA peuvent être similaires à ceux d'un rhume sévère. Ce cancer du sang est une maladie potentiellement mortelle qui doit être traitée le plus rapidement possible.

«Avec une prise de sang, comme cela semble possible sur la base de notre étude, il serait concevable que le médecin de famille clarifie déjà un soupçon de LAM. Et s'il durcit, référez-le à un spécialiste. Le diagnostic serait alors peut-être posé plus tôt qu'avant et le traitement pourrait commencer plus tôt. »(Annonce)

Informations sur l'auteur et la source

Ce texte correspond aux spécifications de la littérature médicale, des directives médicales et des études en cours et a été vérifié par des médecins.


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