कैंसर का पता लगाने का एक नया तरीका: एआई रक्त से सूक्ष्मजीवों के डीएनए का निदान करता है

कैंसर का जल्द पता लगने से रोग के गंभीर होने से पहले रोगी को ठीक होने का अवसर मिलता है। सबसे अधिक बार, कैंसर मानव जीनोम से जुड़े होते हैं। लेकिन, जैसा कि यह निकला , आनुवंशिकी सब कुछ नहीं है, विभिन्न प्रकार के सूक्ष्मजीव कैंसर के विकास में योगदान करते हैं।

बल्कि, वे उपचार में हस्तक्षेप करते हैं। सच है, यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि कौन से सूक्ष्मजीव और कैसे विभिन्न प्रकार के कैंसर के विकास में योगदान करते हैं। इस प्रश्न का निकट भविष्य में अध्ययन किए जाने की संभावना है। लेकिन दूसरी ओर, यह कहना सुरक्षित है कि कौन से सूक्ष्मजीव विभिन्न प्रकार के कैंसर के साथ पनपते हैं। तदनुसार, इन सूक्ष्मजीवों का डीएनए कैंसर के लिए एक मार्कर के रूप में काम कर सकता है।

वैज्ञानिकों ने सूक्ष्मजीवों के एक डीएनए पुस्तकालय का निर्माण किया है, जिसमें ऑन्कोलॉजी के रोगियों के विश्लेषण के परिणामों की एक बड़ी संख्या को संसाधित किया गया है, और फिर उन लोगों की पहचान की है जो विभिन्न प्रकार के ट्यूमर के लिए विशिष्ट हैं। विचार के लेखकों के अनुसार, यह निर्भरता आपको प्रारंभिक अवस्था में कैंसर के निदान के लिए एक सार्वभौमिक विधि बनाने की अनुमति देती है।

इस परियोजना में शामिल होने वाले विशेषज्ञों के अलावा, कई वैज्ञानिक कैंसर का जल्द पता लगाने के मुद्दे में शामिल हैं। तो, जल्द ही परीक्षणों की एक श्रृंखला दिखाई दे सकती है जो रक्त के नमूने द्वारा ट्यूमर की पहचान करते हैं। यहां मार्कर ठीक विशिष्ट प्रोटीन या उत्परिवर्ती डीएनए है।

आधुनिक प्रौद्योगिकी के विकास का स्तर वैज्ञानिकों द्वारा छोड़े जा सकने वाले विश्लेषण के निशान को बाहर करना संभव बनाता है।

एक विश्वसनीय परीक्षण विकसित करने के लिए, सैन डिएगो में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के ग्रेगोरी पुआरा के नेतृत्व में वैज्ञानिकों के एक समूह ने 18,000 से अधिक नमूनों का विश्लेषण किया। बायोमेट्रिक 33 प्रकार के ट्यूमर के रोगियों से लिया गया था। इसके बाद, वैज्ञानिकों ने विदेशी डीएनए और आरएनए की पहचान करने के लिए कैंसर जीनों के एटलस का उपयोग किया। उसी समय, तकनीक के लेखकों ने सामग्री को बाहर करना सीखा जो गलती से नमूने में प्रवेश कर गया।

उसके बाद, वैज्ञानिकों ने स्टोकेस्टिक ग्रेडिएंट बूस्टिंग नामक एक विधि का उपयोग किया। उन्हें ट्यूमर और बिना कैंसर वाले नमूनों के बीच अंतर करना था। पहले आधार को कैंसर के प्रकारों द्वारा वर्गीकृत किया गया था। परिणाम को सत्यापित करने के लिए, नमूने को दो भागों में विभाजित किया गया था, उनमें से प्रत्येक के लिए एल्गोरिथ्म को अलग से प्रशिक्षित किया गया था, और फिर प्राप्त मॉडल को डेटा के अन्य आधे हिस्से पर लागू किया था।



और उसके बाद कैंसर के पहले और दूसरे चरण के रोगियों से केवल नमूने लिए गए थे। इसके अलावा, विशेष रूप से विकसित सॉफ्टवेयर को नमूना विश्लेषण के परिणामों पर प्रशिक्षित किया गया था।

परियोजना का अंतिम चरण "फ़ील्ड में" एल्गोरिथम की शुद्धता का सत्यापन है। ऐसा करने के लिए, वैज्ञानिकों ने 69 स्पष्ट रूप से स्वस्थ लोगों से रक्त परीक्षण लिया , साथ ही तीसरे या चौथे चरण में 100 रोगियों, प्लाज्मा एक्सट्रा सर्वाइकल डीएनए का अनुक्रमण किया। माइक्रोबियल डीएनए के प्राप्त नमूनों के लिए, ऊपर वर्णित एल्गोरिदम लागू किया गया था।

"लगभग सभी पिछले कैंसर अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि ट्यूमर एक बाँझ माध्यम हैं, और वायरस, बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीवों के साथ कैंसर कोशिकाओं की जटिल बातचीत को अनदेखा करते हैं जो हमारे शरीर में और उसके आसपास रहते हैं," बताते हैंएक प्रेस विज्ञप्ति में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के प्रोफेसर रॉब नाइट। "हमारे शरीर में माइक्रोबियल जीनों की संख्या मानव जीनों की संख्या से अधिक है, इसलिए यह आश्चर्यजनक नहीं है कि वे हमारे स्वास्थ्य के बारे में महत्वपूर्ण सुराग देते हैं।"

तकनीक ने अपना सबसे अच्छा पक्ष दिखाया - इसने किसी भी स्तर पर ट्यूमर के प्रकार को निर्धारित करने की अनुमति दी। विधि की सटीकता लगभग 90% है। यह कैंसर के निदान की सटीकता के बारे में है, स्वस्थ लोगों के लिए कोई झूठे-सकारात्मक परिणाम नहीं थे। 81% मामलों में, प्रौद्योगिकी ने फेफड़ों के कैंसर और प्रोस्टेट कैंसर के साथ स्वयंसेवक के नमूनों में अंतर करना संभव बना दिया।

निकट भविष्य में, वैज्ञानिकों ने यह पता लगाने की योजना बनाई कि विश्लेषण में उपयोग किए गए सूक्ष्मजीव कैंसर के विकास से कैसे जुड़े हैं। इसके अलावा, यह स्पष्ट नहीं है कि वे कहाँ स्थित हैं - ट्यूमर, संयोजी ऊतक या प्रतिरक्षा कोशिकाओं में।