Forscher der Stanford Medicine haben ein neues KI-Programm namens SEQUOIA entwickelt, das in der Lage ist, die Aktivität von Tausenden von Genen in Tumoren anhand von Standardmikroskopiebildern von Biopsien vorherzusagen. Diese bahnbrechende Technologie könnte die Behandlung von Krebspatienten revolutionieren, indem sie teure genetische Tests überflüssig macht und die klinische Entscheidungsfindung beschleunigt.

Wichtige Erkenntnisse

SEQUOIA kann die Genaktivität in Tumoren basierend auf Mikroskopiebildern vorhersagen.
Die Technologie wurde mit Daten von über 7.000 Tumorproben entwickelt.
SEQUOIA könnte die Notwendigkeit kostspieliger genetischer Sequenzierungen reduzieren.
Erste Tests zeigen, dass die Vorhersagen von SEQUOIA mit bestehenden Tests zur Risikobewertung von Brustkrebs übereinstimmen.

Die Funktionsweise von SEQUOIA

Um die Art und Schwere von Krebs zu bestimmen, analysieren Pathologen normalerweise dünne Schnitte von Tumorbiopsien unter dem Mikroskop. Um jedoch herauszufinden, welche genomischen Veränderungen das Tumorwachstum antreiben, sind genetische Sequenzierungen erforderlich, die Wochen dauern und Tausende von Dollar kosten können.

SEQUOIA nutzt KI, um Muster in den Mikroskopiebildern zu erkennen, die für das menschliche Auge oft nicht sichtbar sind. Die Forscher verwendeten 7.584 Biopsien aus 16 verschiedenen Krebsarten, die mit einer Standardfärbemethode vorbereitet wurden. Die KI kann die Genaktivität von über 15.000 Genen vorhersagen und hat in einigen Fällen eine Korrelation von über 80 % mit realen Genaktivitätsdaten gezeigt.

Vorteile für die klinische Praxis

Die Möglichkeit, Genaktivität schnell und kostengünstig vorherzusagen, könnte die klinische Entscheidungsfindung erheblich verbessern. Ärzte betrachten oft nicht einzelne Gene, sondern ganze Gen-Signaturen, die Hunderte von Genen umfassen. SEQUOIA hat sich als besonders genau erwiesen, wenn es darum geht, große genomische Programme zu identifizieren, die in Tumoren aktiviert sind.

Vorhersage von Patientenergebnissen

Um die Nützlichkeit von SEQUOIA zu testen, identifizierten die Forscher Brustkrebs-Gene, deren Expression das Modell genau vorhersagen konnte. Die Ergebnisse zeigten, dass Patienten, die von SEQUOIA als hochriskant eingestuft wurden, schlechtere Ergebnisse hatten, einschließlich höherer Rückfallraten.

Zukünftige Anwendungen

Obwohl SEQUOIA noch nicht in klinischen Umgebungen eingesetzt werden kann, da es weitere Tests und FDA-Zulassungen benötigt, zeigen die ersten Ergebnisse vielversprechende Möglichkeiten. Die Forscher planen, den Algorithmus weiter zu verbessern und seine Anwendungen auf andere Krebsarten auszudehnen.

Insgesamt könnte SEQUOIA eine neue Datenquelle für die Krebsforschung und -behandlung darstellen, die die Art und Weise, wie Ärzte Krebs diagnostizieren und behandeln, revolutionieren könnte.