Когда у человека обнаруживают опухоль мозга, главный вопрос — какую именно? Астроцитому? Глиобластому? От правильного ответа зависят прогноз, выбор лечения и шансы на жизнь. Но поставить точный диагноз непросто: опухоли часто маскируются, анализы дают противоречивые результаты, а даже МРТ не всегда показывает полную картину.
Наука, которая слушает гены
Учёные из ННГУ нашли решение. Они создали систему искусственного интеллекта, которая смотрит не на снимки и не на клетки под микроскопом, а… на активность всего 13 генов. Да-да — по тому, какие из них «работают», а какие «молчат», ИИ определяет тип опухоли с высокой точностью. Но самое главное — он не просто выдаёт ответ. Он объясняет, почему так решил.
Подробно об исследовании рассказывает директор Научно-исследовательского института биологии старения ННГУ им. Н.И. Лобачевского Михаил Иванченко.
«Классическая диагностика глиом не всегда позволяет быстро и точно определить тип опухоли. Гистологические исследования и поиск отдельных мутаций приводят к противоречивым диагнозам. И даже высокотехнологичные протоколы МРТ могут не дать необходимую информацию из-за неоднородности глиом. Наш инструмент оценивает опухоль на основе данных транскриптомного анализа, когда мы видим, какие гены “выключены”, какие “включены”, и можем оценить уровень активности этих генов у конкретного пациента. Преимущество нашего решения в том, что система определит подтип глиомы и позволит врачу подобрать нужный метод лечения», – рассказал автор исследования, директор Научно-исследовательского института биологии старения ННГУ им. Н.И. Лобачевского Михаил Иванченко.
Не просто «да» или «нет» — а «почему»
В отличие от многих «чёрных ящиков», где нейросеть просто говорит: «Это глиобластома» — и всё, — нижегородская система показывает врачу:
«Вот этот ген сильно активен — это указывает на астроцитому. А вот этот почти не работает — это снижает риск агрессивного течения».
Такой подход называется объяснимый ИИ (Explainable AI) — и он особенно важен в медицине.
Врач не обязан слепо верить машине. Он может согласиться или назначить дополнительные тесты. Это не замена специалисту, а умный помощник, который видит то, что человеку может быть не под силу.
«Лечение — не по шаблону, а под человека»
«Даже при одном и том же типе опухоли у каждого пациента всё индивидуально, — говорит Михаил Иванченко, руководитель проекта и директор НИИ биологии старения ННГУ. — Наша система помогает заглянуть внутрь биологических процессов и подобрать лечение, которое подходит именно этому человеку».
Сейчас технология используется в научных лабораториях. Но в будущем на её основе могут появиться быстрые клинические тесты — и тогда диагноз можно будет поставить за часы, а не недели.
А при раке мозга время = жизнь.
Разработка проводились учёными Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта и Института биологии старения Университета Лобачевского. Результаты опубликованы в специальном выпуске журнала Cancers.