Výzkumná skupina Davida Bednáře (na snímku) vyvinula web PredictONCO. Zdroj: Národní ústav pro výzkum rakoviny
Déle než čtyři roky brněnští výzkumníci pod vedením docenta Davida Bednáře pracovali na programu PredictONCO. Nástroj, který lékařům dokáže nastínit vývoj onkologického onemocnění u pacienta a vyhodnotit, která léčba by pro něj byla nejlepší, je v mnohém jedinečný. Jak Bednář sdělil v rozhovoru pro CNN Prima NEWS, jednu pilulku na léčbu rakoviny možná nikdy nenajdeme, nové technologie, umělá inteligence a další nástroje však otevírají zcela nové možnosti k personalizované léčbě.
„Na programu PredictONCO jsme pracovali přes čtyři roky. Není to tedy nic, co bychom vytvořili během krátké chvíle s rozvojem umělé inteligence v poslední době,“ podotkl Bednář v rozhovoru pro CNN Prima NEWS.
ČTĚTE TAKÉ: Vědci věří, že našli lék na rakovinu. Klíčem k úspěchu mají být nanoroboti se smrtící zbraní
Původní nápad na vytvoření nového nástroje přišel od vědeckého ředitele Národního ústavu výzkumu rakoviny Ondřeje Slabého a přednosty Kliniky dětské onkologie Jaroslava Štěrby. „Kontaktovali nás, že by chtěli lépe a více pomáhat dětským pacientům v Dětské nemocnici v Brně,“ vysvětlil Bednář.
Cílem bylo najít způsob, jak zanalyzovat pomocí nástrojů bioinformatiky – tedy různých predikcí a předpovědí – mutace, které lékaři najdou u pacientů pomocí sekvenování genomu. „Přemýšleli jsme, jakým způsobem to udělat, abychom se nemuseli každým pacientem zabývat jednotlivě, ale spíše systém zautomatizovat a vytvořit nástroj, který by mohli lékaři využívat sami a umožnili jsme tak analýzy pro více pacientů,“ pokračoval.
Server hodnotí, co nemoc ovlivní
Díky odhodlání a zapojení řady odborníků z Loschmidtových laboratoří, vědců a studentů tak vznikl PredictONCO. „Jedná se o jednoduchý webový server s grafickým rozhraním. Z jakéhokoliv prohlížeče si načtete stránku, vyberete gen, který chcete analyzovat a mutaci, kterou jste u pacienta identifikovali. Následně se spustí velké množství nejrůznějších predikcí, které hodnotí, jak se mění struktura, stabilita, funkce a která léčba má největší potenciál onemocnění ovlivnit,“ popisoval Bednář.
Následně umělá inteligence zkombinuje všechny výsledky a rozhodne, jestli je konkrétní mutace důležitá. „A to z hlediska rozvoje tohoto onkologického onemocnění. Anebo, zda je to mutace benigní,“ doplnil.
„Program dokáže predikovat, jestli bude nějaká mutace v genu škodlivá, či nikoliv. Takové nástroje existovaly i dříve, my jsme však program postavili na velkém množství nejrůznějších analýz. Využili jsme tak veškerou expertizu, kterou máme v našich týmech, od analýzy struktur, funkcí přes evoluční analýzy, až po strojové učení – tedy umělou inteligenci. Díky tomu se úspěšnost nástroje, oproti předchozím nástrojům, výrazně zvýšila,“ přiblížil jedinečnost PredictONCO.
Program je nyní omezen na zhruba 45 genů, které nějakým způsobem souvisí s onkologií. „Genů jsou samozřejmě desítky, možná stovky, které bychom mohli analyzovat. To je však plán do budoucna – chtěli bychom seznam genů rozšířit na co největší počet,“ uvedl Bednář.
Ideální by podle docenta bylo systém plně zautomatizovat. „Některé věci jsme museli udělat poloautomaticky a nástroj k přidání nových genů pořád potřebuje nějakého odborníka, který zhodnotí kvalitu dostupných dat a jak s nimi dále pracovat. Kdyby se PredictONCO podařilo plně zautomatizovat, tak bychom nebyli omezeni seznamem genů a mohli analyzovat mutace všech pacientů,“ upřesnil.
MOHLI JSTE PŘEHLÉDNOUT: Při metastázích nemůžeme mluvit o vyléčení. Dokážeme ale přidat i roky života, říká onkoložka
Pro mnohé odborníky je využívání nových technologií a umělé inteligence ve zdravotnictví relativně nové a mohlo by u nich vzbuzovat obavy.
„Je to člověk od člověka. Určitě je pravda, že jsou lékaři zavaleni prací. Dostat k nim nový nástroj, například PredictONCO, není úplně triviální. Často se setkáváme s tím, že nemají čas číst nové publikace, které jsou mimo jejich obor, a zjišťovat, jak který nástroj funguje a který je nejlepší. I podle toho jsme se snažili náš nástroj udělat co nejjednodušší jak z hlediska použití, tak interpretace výsledků,“ sdělil Bednář.
Výstupy lékaře nezajímaly
V průběhu příprav celého programu Bednářův tým na pravidelných schůzkách lékařům představoval výstupy složitých analýz. Ty však lékaře nezajímaly. „Řekli, že na konci chtějí jen zjistit, zda mutace vede k rozvoji onemocnění, nebo ne. V podstatě odpověď: ano, nebo ne, nic jiného. S tím, jak jsou lékaři přetíženi, je nutné jim výsledky co nejlépe připravit,“ dodal.
Umělá inteligence je dnes stále větším pomocníkem. Je podle Bednáře tím, co expertům schází k tomu, aby se našel stoprocentně účinný lék na rakovinu? „Možná nikdy nenajdeme jednotný lék na rakovinu – je to příliš široké spektrum onemocnění. Způsobuje ji velké množství genetických i environmentálních faktorů. Najít opravdu jednu konkrétní pilulku, kterou si člověk vezme a bude zdráv, tak to si myslím, že bohužel nepřijde nikdy,“ domnívá se výzkumník.
V budoucnosti však vidí i pozitiva. „Na druhé straně právě nástroje jako PredictONCO, dostupné možnosti sekvenování celých genomů a tumorové komise složené z nejrůznějších odborníků otevírají zcela nové možnosti personalizované léčby, která může být výrazně úspěšnější, než starší léčebné přístupy,“ zdůraznil.
Tyto výhledy se navíc netýkají jen onkologie. „Přemýšlíme o genech souvisejících s epilepsií. Tedy, že bychom částečně recyklovali naše přístupy, které jsme připravili pro onkologii, a začali se dívat na trochu jiné geny, které souvisí s neurologickými nemocemi,“ nastínil Bednář další možnosti.
ČTĚTE TAKÉ: Zvrat v boji proti Alzheimerově chorobě? Tohle je začátek jejího konce, velebí vědci nový lék
O programu PredictONCO se lékaři dozvídají zejména díky propagaci na konferencích. „Vznikla i vědecká publikace, která popisuje, jak nástroj funguje. Jednáme však také s jednou biotechnologickou firmou s tím, že by program byl součástí větší platformy, která je již využívána nemocnicemi v České republice. PredictONCO by byl přidán k analýzám, které nyní využívají. Byl by to dobrý způsob, jak naše predikce k lékařům dostat v nástroji, který již znají,“ doplnil.
