Новый тест определяет пятьдесят видов рака по образцу крови

Ученые из США предложили новый тест, способный по анализу крови пациента выявить пятьдесят видов онкологических заболеваний на ранней стадии. Диагностика основана на выявлении следов опухолевой ДНК в крови. Хотя метод еще только разрабатывается и его предстоит улучшить, ученые считают результаты первых испытаний обнадеживающими.

Авторы нового теста были вдохновлены появившимися в последнее десятилетие методами, позволяющими определять аномалии развития плода по фрагментам его ДНК, извлеченным из крови матери. Только на этот раз анализ должен выявить не ДНК ребенка, а ДНК опухолевых клеток. Делается это по характеру метилирования ДНК. Так называется изменение структуры ДНК, при котором последовательность ее нуклеотидов остается неизменной. При метилировании к цитозину, одному из оснований, из которых состоят нуклеотиды ДНК, присоединяется метильная группа — соединение одного атома углерода с тремя атомами водорода. Метилирование ДНК — один из частых способов подавления активности генов в организме. Определенные типы клеток характеризуются разными схемами метилирования, не составляют исключения и раковые клетки.

В статье, опубликованной в журнале Annals of Oncology, создатели новой системы говорят, что использовали одну из технологий искусственного интеллекта — алгоритм машинного обучения, когда компьютер учится классифицировать данные по набору имеющихся образцов. Первоначально исследователи предоставили системе данные о характере метилирования ДНК в образцах крови, взятых у более 2800 пациентов, диагноз которых был известен. А дальнейшее обучение проходило с использованием данных от 3052 участников, из которых 1531 человек болел раком, а 1521 — нет. Компьютер рассортировал образцы по имеющимся в них паттернам метилирования, а затем научился определять, какая группа связана с каким диагнозом.

Для проверки ученые использовали еще одну серию образцов, взятых у 1264 человек, примерно у половины из которых был рак. Тест лишь в менее 1 % случаев поставил ложноположительный диагноз, то есть ошибочно определил здоровых людей как имеющих заболевание. Чем более поздней была стадия болезни, тем легче искусственный интеллект ставил диагноз. В целом для всех видов рака у больных на первой стадии удалось выявить его в 18 % случаев, а у больных на четвертой стадии – в 93 % случаев.

Наиболее ценным качеством нового метода оказалось то, что он способен выявлять виды рака, диагностика которых вызывает затруднения у врачей. Например, рак поджелудочной железы на первой стадии был обнаружен в 63 % случаев.