Pink October: 12 technologische Fortschritte bei der Krebsbekämpfung

Anmerkung der Redaktion: Diese Agenda ist eine Hommage an alle, die in ihrem Leben mit Krebs zu kämpfen hatten - ob sie nun ihre eigenen sind oder ihnen nahe stehen. Wir wissen, wie dieser Kampf aussieht, und wir hoffen, dass der technologische und wissenschaftliche Fortschritt in den kommenden Jahren ihn immer seltener werden lässt!

Farben zur Hervorhebung edler Anlässe für einen ganzen Monat. So war es mit den 30 Tagen Selbstmordprävention im Gelben September, und jetzt haben wir October Rose, die uns daran erinnert, wie wichtig es ist, zu beraten, immer ein Auge auf die Gesundheit zu haben und natürlich die Gewohnheiten zu meiden, die dazu führen können verschiedene Fälle von Krebs.

Und was wird in der Technologie getan, damit wir eines Tages weniger Fälle, bessere Behandlungen und Waffen zur Bekämpfung von bösartigen Tumoren haben? Im Folgenden sind 12 Forschungsergebnisse und Tools aufgeführt, mit denen die Anzahl der Todesfälle aufgrund dieses Problems in Zukunft verringert werden kann.

1. Microsoft Project Hannover

Seit 2016 führt Microsoft das Hannover-Projekt durch, das maschinelles Lernen und die Verarbeitung natürlicher Sprache zum Ziel hat, um Ärzten dabei zu helfen, die enormen Mengen neuer medizinischer Forschungsergebnisse zu analysieren, die jedes Jahr veröffentlicht werden. Auf diese Weise können sie die effektivsten und individuellsten Behandlungen für jeden Patienten ermitteln - auch mithilfe von Azure Cloud-Daten.

Der Riese von Redmond arbeitet auch mit dem Knight Cancer Institute der Oregon University of Health and Science zusammen, um einen maschinellen Lernansatz zu entwickeln, mit dem Sie Behandlungen für akute myeloische Leukämie, eine komplexe und häufig tödliche Krebsart, anpassen können.

2. NASA

Ein maschineller Lernalgorithmus der NASA identifiziert Ähnlichkeiten zwischen Galaxien und wird auch zur Analyse von Gewebeproben auf Anzeichen von Krebs verwendet. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA und das National Cancer Institute haben ihre Forschungspartnerschaft bis 2021 erneuert, um Studien zu diesen vernetzten Biomarkern zu sammeln - ähnlich wie in ihrem Planetendaten-System, in dem jeder Informationen austauschen kann.

So können Ärzte beispielsweise einen CT-Scan mit einer ähnlichen Bilddatei vergleichen, um anhand der demografischen Daten eines Patienten nach frühen Anzeichen von Krebs zu suchen. Dies könnte zu neuen Techniken für die Krebsfrüherkennung oder das Krebsrisiko führen.

Dutzende von Institutionen sind an dem Projekt beteiligt, darunter die Geisel School of Medicine des Dartmouth College, das Massachusetts General Hospital der Harvard Medical School und die Stanford NIST Genome Scale Measurement Group.

3. Google DeepMind

Im August arbeitete DeepMind Health, ein Unternehmen von Google, mit dem University of London Hospital (UCLH) zusammen, um die Strahlentherapietests zur Erkennung von Kopf- und Halskrebs zu verbessern. Diese CT- und MRT-Scans sind kompliziert und benötigen in der Regel etwa 4 Stunden, um eine detaillierte Karte der Körperbereiche zu erstellen, die einer Strahlentherapie unterzogen werden müssen, sowie der Bereiche mit gesundem Gewebe, die vermieden werden sollten.

DeepMind kann maschinelles Lernen verwenden, um Ärzte bei diesem Prozess mit einem Algorithmus zu unterstützen, der gesunde und krebsartige Zellen automatisch identifiziert. Es kann auch sein, dass die für das genaue Lesen erforderliche Zeit um nur 1 Stunde verkürzt werden kann, sodass Fachleute mehr Zeit für Pflege, Ausbildung und Forschung haben.

Darüber hinaus arbeiten Wissenschaftler des Imperial College London mit DeepMind Health zusammen, um die Genauigkeit der Brustkrebsvorsorge zu verbessern. Durch das Studium von 7.500 anonymen Mammographien erhoffen sie sich Software, die Fehlalarme reduziert.

4. IBM Watson

IBM Watson nutzt außerdem maschinelles Lernen mit dem Watson Oncology-System, um Ärzten bei der Erforschung und Entwicklung von Behandlungsplänen zu helfen. Kliniker und Analysten des Memorial Sloan Kettering Krebszentrums in New York arbeiten seit 2014 mit dem Unternehmen zusammen und bilden künstliche Intelligenz aus, um "klinische Informationen von Krebspatienten zu interpretieren und individualisierte und evidenzbasierte Behandlungsoptionen zu identifizieren", so Dr. das Krankenhaus.

Dies beinhaltet die Interpretation von medizinischen Hinweisen, Laborergebnissen und der neuesten klinischen Forschung. Somit können Onkologen an jedem Ort auf Watson zugreifen und schnellere und spezifischere Behandlungsentscheidungen treffen. Der Zugriff auf die Software erfolgt über ein Tablet und ist bereits in Indien und Thailand im Einsatz.

5. CRISPR und Krebsmutationen

In einer im Journal of National Cancer Institute veröffentlichten Studie verwendeten die Forscher die CRISPR-Technologie, um Krebsmutationen zu diagnostizieren und zu inaktivieren. CRISPR (Regular Grouped Short Palindromic Repeats) bezeichnet ein sehr präzises, natürliches Genom-Editing-Tool aus DNA.

Es gibt heute über 500.000 Krebsmutationen. Forscher des Dresdner Nationalen Zentrums für Tumorerkrankungen, des Deutschen Konsortiums für translationale Krebsforschung und der Medizinischen Fakultät der Universität Dresden stellten fest, dass über 80% dieser Mutationen mit dem CRISPR-System zielgerichtet und beseitigt werden konnten, ohne die Zellen zu schädigen. gesund Der Ansatz könnte auch die Diagnose verbessern, indem spezifisch die Transformationen identifiziert werden, die zum Tumorwachstum führen, und anschließend eine individualisierte Behandlung entwickelt wird.

6. Künstliche Intelligenz für Mammographieergebnisse

Zusätzlich zu der von Imperial College London mit DeepMind Health zitierten Initiative haben Forscher des Houston Methodist Cancer Center künstliche Intelligenz entwickelt, die Mammographieergebnisse 30-mal schneller als ein Mensch mit 99% iger Genauigkeit interpretiert. In einer im Jahr 2016 in der Fachzeitschrift Cancer veröffentlichten Studie haben Wissenschaftler gezeigt, wie die Software Patientenakten schnell und intuitiv in diagnostische Informationen umsetzt.

Nach Angaben der American Cancer Society produzieren 50% der jährlich in den USA durchgeführten 12, 1 Millionen Mammogramme falsch positive Ergebnisse. Insgesamt 20% der 1, 6 Millionen Brustbiopsien, die jedes Jahr durchgeführt werden, sind nicht erforderlich. Diese Technologie kann die Zeit verkürzen, die Ärzte für die Interpretation der Ergebnisse benötigen, und sie dabei unterstützen, das Risiko und den Bedarf für weitere Tests genauer einzuschätzen.

7. Nanoroboter

Forscher der Polytechnique Montréal, der University of Montreal und der McGill University haben Nanorobotika entwickelt, die durch die Blutbahn eines Patienten wandern können, um Krebszellen in Tumoren mit Medikamenten anzugreifen. Die in Nature Nanotechnology veröffentlichte Studie wurde an Mäusen durchgeführt, die erfolgreich Nanorobotika bei kolorektalen Tumoren erhalten hatten.

"Die Chemotherapie, die für den gesamten menschlichen Körper so giftig ist, könnte diese natürlichen Nanoroboter nutzen, um Medikamente direkt in die Zielregion zu transportieren, schädliche Nebenwirkungen zu eliminieren und ihre therapeutische Wirksamkeit zu erhöhen", sagte Sylvain Martel, Direktor von Polytechnique. Montréal Nanorobotics Laboratory, in einer Pressemitteilung.

Es ist bemerkenswert, dass einige kürzlich durchgeführte Initiativen mit Nanorobotern und Supercomputern die Auswirkungen der Forschung auf das Tierleben verringert haben - und so durch den Einsatz von Testpersonen eine Aggression der Natur vermieden werden konnte. Eines der Projekte, die dabei helfen, ist eine von Wissenschaftlern aus Yokohama entwickelte Software, die Darmkrebs mit einer Genauigkeit von bis zu 86% identifizieren kann.

8. Magnetresonanztomographie

ViewRay Inc. hat kürzlich die Genehmigung von China und Japan erhalten, sein Gerät für die Magnetresonanztherapie in einem System namens MRIdian zu vermarkten. Es verwendet Kobaltstrahlung und Software-Automatisierung, um qualitativ hochwertige Vorbehandlungsdaten bereitzustellen.

Dies ermöglicht Ärzten, Gewebe zu beobachten und Strahlendosen in Echtzeit anzupassen, während die Behandlung durchgeführt wird. So kann der Fachmann den Tumor auf die Behandlungsbündel ausrichten und andere empfindliche innere Organe meiden. Das Gerät setzt den Patienten keiner zusätzlichen ionisierenden Strahlung aus, die bei anderen Systemen üblich ist, und das Verfahren ist das einzige auf dem Markt, das Patienten gleichzeitig sehen und behandeln kann.

9. Cell Engineering

Wissenschaftler am Krebsinstitut der Universität von London verwenden Technologie, um Immunzellen zu projizieren und ihre Fähigkeit, Krebs abzutöten, zu verbessern. In einer Studie, die in der Zeitschrift Cancer Research veröffentlicht wurde, verwendeten die Forscher die Gentechnologie, um die DNA in Maus-Immunzellen zu verändern und sie gegen die Fähigkeit einer Tumoreinheit, sie auszuschalten, resistent zu machen.

Patienten verwenden häufig Medikamente, die als Checkpoint-Inhibitoren bezeichnet werden, um die Wirkung von Krebszellen bei der Abschaltung des Immunsystems zu blockieren. Diese Medikamente wirken sich jedoch auf alle Zellen der inneren Abwehr eines Patienten aus und haben häufig unerwünschte Nebenwirkungen. Wenn diese Forschung beim Menschen erfolgreich ist, kann dies eine weitere Möglichkeit sein, das Immunsystem bei der Bekämpfung von Krankheiten zu stärken.

10. CIVO

Im Jahr 2015 haben Forscher des Fred Hutchinson Cancer Research Center und von Presage Biosciences in Seattle ein Gerät entwickelt, mit dem verschiedene Medikamente in Tumoren injiziert werden können, um die Wirkung der einzelnen Medikamente zu testen und festzustellen, welche für die Behandlung am besten geeignet sind. Bei der Maschine mit der Bezeichnung CIVO handelt es sich um bis zu acht mit Medikamenten beladene Nadeln, die in einen Tumor in der Nähe der Haut des Patienten gedrückt werden. Einmal entfernt, hinterlassen sie eine Spur von jedem Medikament.

Einige Tage später entfernen die Ärzte ein Stück des Tumors und untersuchen die Zellen auf jedes Medikament, das die Tumorzellen abtötet, sowie diejenigen, die ihr Wachstum verlangsamen, und diejenigen, die keine Wirkung haben. CIVO wurde an Mäusen, Hunden und einigen Patienten mit menschlichem Lymphom getestet, und es wurden bisher keine Nebenwirkungen berichtet.

11. AI für Dermatologen und Prostatakrebs

Ein von einem Team aus Deutschland, Frankreich und den USA entwickeltes KI-System kann Hautkrebs genauer diagnostizieren als Hautärzte. In der Studie war die Software in der Lage, Krebs in 95% der Krebsfleck- und gutartigen Fleckbilder genau zu erkennen, während ein Team von 58 Dermatologen in 87% der Fälle eine Underperformance aufwies.

Chinesische Forscher haben einen Algorithmus entwickelt, mit dem Prostatakrebs genauso genau diagnostiziert werden kann wie ein Pathologe. Der Forschungsleiter der Universität Nanjing, Hongqian Guo, sagte: "Dies wird Pathologen dabei helfen, bessere und schnellere Diagnosen zu stellen und die täglichen Schwankungen des Urteilsvermögens zu beseitigen, die in die menschliche Beurteilung einfließen können."

12. Kopf-Hals-Tumoren

Forscher der University of Texas in Houston haben eine Software entwickelt, um die Form von Kopf-Hals-Tumoren präzise zu umgehen. In Studien wurde geschulten Ärzten gezeigt, dass sie das Tumorvolumen sehr unterschiedlich einschätzen.

Mit der App können Onkologen die Bestrahlung der Behandlung genauer steuern - insbesondere in kritischen Fällen dieser Krebsarten - und andere gefährdete Gewebe in der Nähe von Zielen meiden.

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October Rose: 12 technologische Fortschritte im Kampf gegen Krebs mit TecMundo