Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Wykorzystanie sztucznej inteligencji w leczeniu raka

Wspierani przez UE naukowcy opracowali nowoczesne oprogramowanie, które wykorzystuje sztuczną inteligencję do projektowania nanoleków zwalczających komórki rakowe.

Gospodarka cyfrowa
Zdrowie

Nanocząstki to niewielkie cząstki o rozmiarze od 1 do 100 nanometrów. Są tak małe, że na odcinku równym szerokości ludzkiego włosa zmieści się osiemset 100-nanometrowych cząstek ułożonych jedna przy drugiej. Te wszechstronne struktury otwierają nowe możliwości w badaniach nad rakiem, ponieważ pozwalają poprawić dokładność diagnostyki oraz dostarczać indywidualnie dostosowane leki bezpośrednio do nowotworów. Nanocząstek można użyć do dostarczania środków leczniczych do komórek rakowych. Ich właściwości są dobierane tak, by były one przyciągane przez chore komórki, co umożliwi bezpośrednie leczenie nowotworów.

Awangarda badań nad nanomedycyną w onkologii

Badacze skupieni wokół finansowanego ze środków UE projektu EVO-NANO opracowali rewolucyjne otwarte oprogramowanie, które pozwala hodować i leczyć wirtualne guzy z zastosowaniem sztucznej inteligencji (SI). Algorytmy SI automatycznie optymalizują nanocząstki przeznaczone do zwalczania nowotworów. Naukowcy nadali tej platformie nazwę EVONANO, a wyniki swojej pracy zaprezentowali w czasopiśmie Computational Materials. Uzyskanie możliwości hodowania i leczenia wirtualnych guzów to przełom w pracach nad nowymi terapiami przeciwnowotworowymi. Społeczność medyczna może wykorzystać wirtualne nowotwory do udoskonalania leków opartych na nanocząstkach, jeszcze przed rozpoczęciem testów laboratoryjnych lub badań z udziałem pacjentów. „Dzięki symulacjom możemy w niezwykle szybkim tempie testować użycie wielu leków w przypadku wielu różnych guzów”, mówi w komunikacie prasowym dr Sabine Hauert, profesor nadzwyczajna zajmująca się inteligencją rojową na Uniwersytecie Bristolskim, który jest partnerem projektu. „Rak to złożona choroba, dlatego technika tworzenia wirtualnych guzów jest wciąż w początkowej fazie rozwoju. Mamy jednak nadzieję, że nawet takie proste cyfrowe guzy pomogą nam bardziej efektywnie przygotowywać nanoleki przeciwrakowe”. Dr Hauert wyjaśnia, że oprogramowanie, w którym można hodować i leczyć wirtualne guzy, może przydać się w pracach nad celowanymi terapiami przeciwrakowymi. „Być może w przyszłości przygotowanie cyfrowego bliźniaka rzeczywistego guza pozwoli na opracowanie nowych terapii wykorzystujących nanocząstki i dopasowanych do potrzeb chorego. Prowadzenie żmudnych prac opartych na metodzie prób i błędów lub testach laboratoryjnych nie będzie już konieczne – techniki te są często kosztowne i nie pozwalają na szybkie badanie wariantów leku przeznaczonych dla poszczególnych pacjentów”.

Skuteczniejsze zwalczanie komórek rakowych

Zespół badaczy wykorzystał platformę EVONANO, by utworzyć symulację guzów o prostej strukturze, a także bardziej złożonych zmian zawierających rakowe komórki macierzyste. Nowotwory takie są trudne do wyleczenia, co prowadzi do nawrotu choroby u niektórych pacjentów. Dr Igor Balaz, współautor badania z Uniwersytetu w Nowym Sadzie pełniącego rolę koordynatora projektu, wyjaśnia: „Narzędzie, które opracowaliśmy, EVONANO, to wszechstronna platforma do testowania hipotez dotyczących skuteczności użycia nanocząstek w przypadku różnych guzów. Fizjologiczne efekty regulacji parametrów nanocząstek można teraz symulować w sposób zapewniający poziom szczegółowości praktycznie niemożliwy do osiągnięcia w środowisku doświadczalnym”. „Jest to efekt trzyletnich prac prowadzonych wspólnie przez zespół złożony z badaczy technik obliczeniowych z całej Europy”, dodaje na koniec dr Namid Stillman, współautor badania z Uniwersytetu Bristolskiego. „Myślę, że nasz projekt demonstruje ogromne możliwości, jakie płyną z połączenia symulacji komputerowych i uczenia maszynowego w pracach nad nowymi i interesującymi metodami walki z rakiem”. Głównym celem projektu EVO-NANO (Evolvable platform for programmable nanoparticle-based cancer therapies) jest utworzenie zupełnie nowej platformy do projektowania nanocząstek, która umożliwi szybki rozwój i ocenę nowych terapii przeciwnowotworowych. Realizacja projektu zakończy się w marcu 2022 roku. Więcej informacji: strona projektu EVO-NANO

Słowa kluczowe

EVO-NANO, rak, nanomedycyna, komórka rakowa, nanocząstka, guz

Powiązane artykuły