Пока весь мир трещит от новостей про вылеченный ВИЧ, мы возвращаемся к раку. 

 

В нормальных условиях клетки организма растут, делятся и умирают в строго регулируемых пределах, однако при раке этот процесс выходит из-под контроля. 

 

Раковые клетки могут формировать новообразования, называемые опухолями, которые могут быть злокачественными (способными к метастазированию) или доброкачественными (не метастазирующими). Метастазирование представляет собой процесс распространения раковых клеток из первичного очага в другие части тела. Неконтролируемое размножение. 

 

Причины возникновения рака многообразны и включают в себя как генетические, так и внешние факторы. Генетические мутации, которые могут быть унаследованы или возникать спонтанно, играют ключевую роль в развитии многих форм рака. Эти мутации могут затрагивать гены, ответственные за контроль клеточного цикла, репарацию ДНК и апоптоз (запрограммированную клеточную смерть). 

 

Внешние факторы, способствующие развитию рака, включают воздействие канцерогенов, химические веществ (например, табачный дым), радиации (включая ультрафиолетовое излучение) и некоторых вирусов (например, вирус папилломы человека). Определенные поведенческие и диетические факторы: употребление алкоголя, неправильное питание и низкая физическая активность — могут увеличивать риск развития рака из-за постоянного обновления клеток. У алкоголиков — восстановление клеток печени, у курильщиков — легких. 

 

Современные методы лечения рака включают: хирургическое вмешательство, химиотерапию, лучевую терапию, иммунотерапию, таргетную терапию и гормональную терапию. Хирургическое вмешательство направлено на удаление опухоли и окружающих ее тканей, что особенно эффективно на ранних стадиях заболевания.  Химиотерапия использует препараты, которые убивают быстро делящиеся клетки, включая раковые, однако она также затрагивает здоровые клетки, что приводит к значительным побочным эффектам.  А.К.А. выпадению волос. 

 

Лучевая терапия использует ионизирующее излучение для разрушения раковых клеток и уменьшения размеров опухолей. Кстати, возникает рак из-за излучения таким же способом. Радиация или ультрафиолет разрушают нейтронами клетки ДНК, из-за которых появляются неконтролируемые опухоли.  Иммунотерапия направлена на усиление или восстановление естественной способности иммунной системы организма бороться с раком, используя, например, ингибиторы контрольных точек иммунитета или CAR-T клетки. 

 

Таргетная терапия включает использование препаратов, которые специально направлены на определенные молекулярные мишени, связанные с ростом и выживанием раковых клеток, минимизируя повреждение нормальных клеток.

 

 

 

Гормональная терапия применяется при лечении гормонозависимых опухолей по типу рака груди и рака предстательной железы, и направлена на блокирование действия гормонов, способствующих росту опухоли. Каждый из этих методов может использоваться отдельно или в комбинации в зависимости от типа рака, его стадии, локализации и общего состояния здоровья пациента. 

 

Сегодня наблюдается значительный прогресс в области персонализированной медицины, где лечение подбирается с учетом индивидуальных особенностей пациента по генетическим мутациям и общим биомаркерам. Выживаемость в странах буквально зависит от степени персонализации обследования. 

 

Как мы уже сказали, раковая опухоль и даже клетка — это не единый и понятный вирус с четким геномом. Врачи не могут подсмотреть в табличку, выявить штамп и по нему спрогнозировать дальнейшее течение болезни — рак и его ДНК возникает вероятностно. 

 

 

Если обследование проводится комплексно, то выявить грамотную стратегию лечения достаточно сложно. Общий и биохимический анализ крови позволяет выявить изменения, характерные для некоторых видов рака: анемию, изменения уровня лейкоцитов, тромбоцитов и метаболитов. Определение уровня онкомаркеров – специфических белков или других молекул, которые могут усложняться при наличии злокачественных опухолей… 

 

Например, повышенные уровни простат-специфического антигена (PSA) могут указывать на рак предстательной железы, а повышенные уровни альфа-фетопротеина (AFP) могут свидетельствовать о гепатоцеллюлярной карциноме.

 

Впрочем, проблема лечения рака упирается в выбор лечения на основе всех собранных данных. Иногда их так много, что врач бьется головой об стену, хотя так и мечтает спасти жизнь своему пациенту. ИИ в этом отношении — настоящее спасение.Мы научились уничтожать раковые клетки, но не научились выбирать методы и строить адекватную клиническую картину. 

 

Больше никаких шансов, вероятностных процентов, но гибкая и универсальная аналитика. 

 

Valar Labs в коллабе с Vesta Labs разработали систему мониторинга и тестов для превентивного отслеживания развития рака. Они собрали 22 млн долларов совсем недавно и, судя по исследованиям, показывают неплохие результаты. 

 

Как работают тесты, система мониторинга и анализа

 

Искусственный интеллект работает как партнер. Врач подбирает решение параллельно ИИ, которое интерпретирует свод противоречивых накопленных данных. Важно, что главный CEO, co-фаундеры и MD имеют медицинское образование и PhD, научные степени разного класса. Такая команда способна составлять грамотное УТП на рынке и формировать нишевый продукт, который мог бы покрывать реальные проблемы клиник и отдельных пациентов. 

 

Одна из проблем стартапов — неправильный подбор индивидуального предложения из-за недостатка знаний в специфической области. Рынок медицины упирается не только в общее положение оборота денег, но и реальных научных медицинских знаний. Только благодаря им можно разрабатывать совершенно новый продукт, выстроенный на «боли» врачей. 

Первая особенность — проект полностью интегрируем в уже существующую экосистему клиник. Тест и диагностика разработаны так, чтобы подстраивать существующие процессы под молекулярное тестирование без дополнительных затрат. 

 

А все из-за «патологических слайдов» – кусков опухолей и других органических тканей, которые «скринятся» на молекулярном уровне. Данные сразу отправляются в ИИ и базы данных клиники. Причем оборот информации и постановка диагноза достигают по сроку одного часа! 

 

Это вам не неделю ждать оценку стадии рака, когда момент упущен.

 

Геномные данные получаются с использованием методов секвенирования ДНК: секвенирование всего генома (WGS), экзомное секвенирование (WES) и RNA-seq. Секвенирование – то же разбиение генома на внятные и считываемые части (белковый уровень). 

 

Данные о мутациях, экспрессии генов и других геномных особенностях структурируются в формате VCF (Variant Call Format) или BAM (Binary Alignment/Map). Грубо говоря, подбирается бинарная карта  Нужно понимать, что переведенные в удобоваримый вид геномы под международный формат данных BAM – еще половина дела. Теперь эти сырые для ИИ данные нужно как-то аннотировать. 

 

 

Выявленные варианты аннотируются с использованием баз данных: как ClinVar, dbSNP и COSMIC, чтобы определить их возможное клиническое значение. Аннотация позволяет определить, какие мутации связаны с заболеваниями, какие из них являются патогенными или потенциально значимыми для терапии. Аннотируют через ANNOVAR и SnpEff.

 

 

Поэтому предварительная работа достаточно сложная. Это вам не цветочки на фотографиях помечать. 

 

Пока что значительное достижение компании — разработка теста рака мочевого пузыря. Вот некоторые тезисы, выведенные из работы нейронки: 

 

— У пациентов с наличием биомаркеров риск отсутствия ответа на БЦЖ в 2 раза выше, чем у пациентов с отсутствием биомаркеров

 

— У пациентов с высокими показателями рецидива риск рецидива в течение 6 и 24 месяцев повышен в 2 раза.

 

— У пациентов с высоким показателем прогрессирования риск прогрессирования заболевания в течение 3 лет повышен в 3 раза. 

 

Мы не просто получаем систему аналитики для применения готовых паттернов лечения к пациенту на основе информации, но и инструмент для проведения научных исследований и составления новых выводов. 

 

“Внедрение Vesta стало для меня переломным моментом. Возможность предсказать, какие из моих пациентов не отреагируют на БЦЖ, и направить их к альтернативному варианту лечения — это смена парадигмы в лечении рака мочевого пузыря.”

 

Vesta — единственный диагностический метод для рака мочевого пузыря, который позволяет прогнозировать эффективность лечения БЦЖ с использованием рутинной гистологии. Механизм действия БЦЖ в лечении рака мочевого пузыря связан с его способностью стимулировать иммунную систему. БЦЖ вводится непосредственно в мочевой пузырь через катетер, что позволяет локально активировать иммунные клетки. Введение БЦЖ вызывает воспалительный ответ в стенке мочевого пузыря, привлекая макрофаги, лимфоциты и другие иммунные клетки к месту введения. Эти клетки затем атакуют и разрушают раковые клетки.

Но иногда БЦЖ оставалось неэффективным. И пациент терял драгоценное время.

 

Инвестиционная картина стартапа

 

22 миллиона долларов на устоявшемся рынке диагностики рака – топовый результат. Не каждый венчурный фонд готов инвестировать в подобные проекты. 

 

С момента объявления о начальном финансировании в размере 4 миллионов долларов под руководством a16z в 2022 году Valar Labs опубликовала более дюжины рецензируемых публикаций и рефератов, демонстрирующих, что разработанная ими технология может использоваться для точного прогнозирования результатов лечения пациентов при нескольких терапевтических режимах для нескольких основных типов рака. 

 

Эффективность их тестов доказана на научном уровне в поле «строгого» рецензирования. Стартап не оказался единорогом только из-за отсутствия фиктивной «клюшки» с многократным ростом. 

 

Сейчас компания анонсировала валидационный анализ биомаркеров CHAI. 

 

Биомаркеры, для тех кто в танке, это определенные наборы условий, которые указывают на существование и характеристики опухолей, раковых клеток. Накопление биомаркеров — необходимая часть анализа любого заболевания, это буквально измеримые показатели, которые могут описать весь спектр прогрессии болезни и ответной реакции терапии. 

 

Накопление крупного числа биомаркеров уже не оставляет шанса врачам — нужно много математики и сложной аналитики.  Превращение рака в менее смертельную болезнь потребует достижений как в терапии, так и в диагностике. В то время как новые методы лечения могут занять несколько лет, чтобы выйти на рынок, существующие методы лечения, которые у нас уже есть, могут существенно улучшить результаты. Но. Нужна персонализация.

 

Стартап Valar Labs, как и Vesta остаются пионерами в этой области. Пожелаем им удачи и крупных инвестиций.