Алгоритм машинного обучения, используемый для выявления определенных типов опухолей головного мозга

Международная группа исследователей использовала данные отпечатков пальцев метилирования в качестве входных данных для алгоритма машинного обучения для выявления различных типов опухолей головного мозга. В своей статье, опубликованной в журнале Nature, команда описывает изучение фингерпринтинга метилирования ДНК для создания системы, которая способна идентифицировать опухоли центральной нервной системы (ЦНС) и сообщать о ее точности.

Врачам сложно точно определить конкретный тип опухоли пациента из-за ограниченного количества доступных тестов и большого количества типов – их известно более 100, а некоторые еще предстоит идентифицировать. В этом новом усилии исследователи изучали метилирование, при котором к ДНК добавляются метильные группы – этот процесс вызывает изменения в функции, обычно за счет репрессии транскрипции генов. Метилирование – нормальный процесс, и одним из его отличительных признаков является то, что он оставляет уникальную подпись. Отметив, что этот процесс также происходит в раковых клетках, исследователи решили использовать такие сигнатуры, как отпечатки пальцев, для определения присутствия опухолевых клеток в образце. Они создали систему, основанную на алгоритме машинного обучения, которая использует данные отпечатков метилирования в качестве учебного материала.

Чтобы научить систему распознавать и затем идентифицировать типы опухолей, исследователи ввели данные о 2800 онкологических больных и сообщили, что теперь она способна идентифицировать 91 тип опухолей ЦНС. Они протестировали систему с данными об опухолях 1104 пациентов с ранее выявленными опухолями. Система обнаружила, что примерно 12% опухолей были диагностированы неправильно.

Исследователи отмечают, что в дополнение к предоставлению нового инструмента для идентификации опухолей у новых пациентов, система также способна определить, является ли данная опухоль той, которая не была ранее идентифицирована, что позволяет избежать частых случаев, когда врачи испытывают давление, чтобы классифицировать опухоли как принадлежность к известным типам. Чтобы сделать систему более доступной, команда бесплатно разместила свою систему в сети. На момент публикации их статьи к системе обращались более 4500 раз, что говорит о том, что люди считают ее полезной. Исследователи отмечают, что такое широкое использование только повысит точность системы и, как мы надеемся, поможет в открытии новых типов опухолей.

Бурятия Онлайн