סרטן הריאות
מנהלי קהילה
בינה מלאכותית עשויה לחזות הסיכוי להתפשטות סרטן הריאות למוח
אלגוריתם מבוסס בינה מלאכותית, שנסמך על עיבוד נתוני ביופסיות של חולי סרטן הריאות, הצליח לנבא בדרגת דיוק גבוהה האם הסרטן צפוי לשלוח גרורות למוח
לאחרונה קיימת התעניינות רבה בכניסתה של הבינה המלאכותית לעולם הרפואה והמדע ולתרומתה האפשרית בשיפור יכולות אבחנתיות וטיפוליות. בין השאר, אלגוריתמים מתוחכמים מבוססי מאגרי עתק (ביג דטא) שפותחו על בסיס הבינה המלאכותית מסייעים בתהליכי קבלת החלטות, התאמה אישית של טיפולים תרופתיים, פענוח בדיקות הדמיה ואבחון מחלות, ניטור מטופלים ואפילו פיתוח תרופות.
עתה מדווחים חוקרים אמריקאים כי הצליחו לפתח תוכנה מבוססת בינה מלאכותית שמאפשרת לנבא את הסיכון להתפתחות גרורות של סרטן הריאות למוח.
דילמה קשה
סרטן הריאות הוא מהגידולים הסרטניים השכיחים יחסית והקטלני ביותר במדינות המערב. בישראל, לפי נתוני האגודה למלחמה בסרטן, סרטן הריאה הוא הראשון בשכיחותו כגורם תמותה מסרטן, ואחראי לכחמישית (21.1%) מכלל התמותה מסרטן בקרב גברים ישראלים ולכעשירית (11.8%) בקרב נשים. ישראל במקום ה-42 בעולם בשכיחות של סרטן הריאה ובמקום ה-66 בתמותה מהמחלה. עישון סיגריות הוא גורם הסיכון המרכזי למחלה, לצד גורמים נוספים גנטיים וסביבתיים.
במקרים מסוימים סרטן הריאות הופך לקטלני במיוחד, ומלווה בסיכון להתפתחות גרורות, בעיקר בבלוטות הלימפה ובמוח. לפי מאמרים, עשירית (10%) עד לשליש (36%) מהמטופלים עם סרטן הריאות עשויים לפתח גרורות במוח בשלב כלשהו של המחלה. ההנחה כי ייתכן שהשיעורים אף גבוהים יותר על רקע קושי לתעד את כלל המקרים ודיווחים חסרים בנושא זה ברשומות רפואיות.
רופאים המטפלים בחולים עם סרטן ריאות בשלב המוקדם מתמודדים עם דילמה קשה: האם לבחור בטיפולים לסרטן הריאה שעשויים להיות מועילים אך רעילים למטופל כגון כימותרפיה, הקרנות או אימונותרפיה כדי לחסל את הסרטן ולהפחית את הסיכון להתפשטותו למוח, או להמתין ולראות אם ניתוח לבדו יועיל לצמצום עד העלמות הגידול. נשאלת השאלה: מי צריך לקבל טיפולים אגרסיביים, ומי לחכות בבטחה?
החוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס פיתחו כלי ניבוי חדש שעשוי לסייע לרופאים למצוא את האיזון הנכון בין התערבות יזומה עם טיפול תרופתי לבין ניטור זהיר של חולים עם סרטן ריאות בשלב המוקדם. המחקר משתמש בתוכנת בינה מלאכותית כדי לזהות על בסיס נתוני ביופסיית ריאות של החולים האם הסרטן צפוי להתפשט למוח.
החוקרים פיתחו את האלגוריתם בהתבסס על ממצאי 118 דגימות ביופסיה של הריאה שניטלו מחולים בסרטן ריאות של תאים לא קטנים (NSCLC) – הסוג השכיח של המחלה, בשלבים 1 עד 3. בהמשך בוצע מעקב אחר המטופלים למשך חמש שנים, ו-45 מתוכם פיתחו בתקופה זו גרורות במוח. התוכנה עיבדה ממצאים היסטולוגים מתוך הביופסיות, והצליחה לפתח שיטה לחיזוי הסיכון להתפתחות גרורות במוח. בהמשך נבחנה התוכנה על 40 מטופלים נוספים שאובחנו עם סרטן הריאות של תאים לא קטנים, מתוכם 20 שפיתחו גרורות למוח, וזוהתה לה יכולת חיזוי בדרגת דיוק של 87%. את תהליך הפיתוח ליווה צוות מקצועי שכלל ארבעה מומחים לפתולוגיה, אשר הצליחו לנבא את הסיכוי לגרורות מוחיות ב-57.3% דיוק בלבד. החוקרים מציינים כי יש לתקף את ממצאי התוכנה במחקרים נרחבים יותר, אולם כי על פניו, "ביכולתה לסייע בניבוי מדויק ולהשפיע על החלטות טיפוליות".
התוכנה מבוססת על עיבוד נתונים על מאפייני תאים ממאירים בביופסיה, בהשוואה למאפיינים של תאים בריאים. החוקרים מציינים כי ההבדלים המולקולריים הספציפיים שבוחנת התוכנה עדיין אינם ברורים דיים, והם עמלים כדי לפענח הבדלים מולקולריים ותאיים שעשויים להסביר את יכולת החיזוי שהתוכנה הדגימה.
המחקר נתמך בין השאר על ידי מענקים של מכון המחקר הריטג' והמכון הלאומי לסרטן בארה"ב (NCI), וממצאיו מדווחים בגיליון מארס 2024 של כתב העת Journal of Pathology.
טיפולים מותאמים אישית
"כיום אין כלי ניבוי זמינים כדי לסייע לרופאים לקבל החלטות בעת טיפול בחולים עם סרטן ריאות", אמר ריצ'רד ג'יי קוט (Cote), ראש המחלקה לפתולוגיה ואימונולוגיה באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיז וראש צוות החוקרים, בראיון לתקשורת. "המחקר שלנו מהווה אינדיקציה לכך ששיטות בינה מלאכותית מסוגלות לבצע תחזיות משמעותיות שהן ספציפיות ורגישות מספיק כדי להשפיע על הטיפול שנבחר עבור המטופלים".
התוכנה שפותחה היא צעד נוסף בשילוב של תוכנות בינה מלאכותית בשנים האחרונות בהתאמה אישית של טיפולים לחולי סרטן.
כך, למשל, בינואר 2023 הדגימו חוקרים מסין בסקירה בכתב העת Frontiers in Oncology איך הבינה המלאכותית מאפשרת לזהות ביעילות רבה יותר ממצאים מותאמים אישית הקשורים לגידולים סרטניים, כגון שינויים גנומיים, שינויים בחלבונים ושינויים בפנוטיפים (הביטוי של גנים) של תאי הסרטן, כדי לבצע התאמה אישית של טיפולים לגידול הסרטני בהתאם למאפייניו. בדצמבר 2022 הציגו חוקרים מסין בכתב העת Seminars in Cancer Biology תוכנה שמאפשרת לעבד נתוני בדיקות דם ולחזות את התגובה של חולי סרטן לטיפולי אימונותרפיה, לצורך התאמה אישית של טיפולים.
ספציפית ביחס לסרטן הריאות, בנובמבר 2023 סקרו חוקרים ישראלים מהמרכז הרפואי שערי צדק בכתב העת NPJ Precision Oncology פיתוחים מבוססי בינה מלאכותית ששואפים לעבד ממצאי הדמיות מסוגים שונים של מאובחנים בסרטן הריאות במטרה להפיק מידע רפואי תומך החלטות רפואיות, ובין השאר מידע על המאפיינים המולקולריים של הגידול לצורך התאמת טיפולים, תופעות לוואי צפויות בתגובה לטיפולים שונים כמו אימונותרפיה, הסיכוי לתגובה חיובית לטיפולים משולבים שונים – למשל תרופות ביולוגיות עם כימותרפיה, וכן סיכון להתפתחות גרורות – לצורך הנחיות מותאמות אישית בביצוע המעקב הרפואי הנדרש אחר המחלה.
יש לציין כי כל הפיתוחים בתחום מוצגים בצילה של אזהרה מצד מומחים, שהולכת ומתעצמת, על הסכנות שטומנת בחובה הבינה המלאכותית, ובעיקר בפיתוח תוכנות חכמות דיין שיוכלו לייצר לבדן את הדור העתיד שלהן, ובכך להתעלות על המוח האנושי ולהוות עם הזמן סכנה לאנושות כולה.
עוד על בינה מלאכותית בשירות הרפואה
עוד על שיטות לחיפוש מידע רפואי בעידן הבינה המלאכותית