Ez a terület magában hordozza a személyre szabott orvosi ellátás ígéretét, amely az adott páciens daganatos megbetegedésére jellemző genomikai információkra épül. Sokan abban reménykednek, hogy ezzel valóra válik a régóta áhított "tökéletes rákkezelés".
A génterápiás rákgyógyászat jelentős támogatásnak örvend a világ fejlett országaiban. Ugyanakkor továbbra is vannak kihívások: hiány van a fejlett genetikai információkat ismerő szakemberekből, a terápiás szerek kiválasztása pedig nehéz feladat.
"Egészséges életmód" kezdeményezése keretében a Fujitsu olyan világ megteremtésén dolgozik, amely gazdagítja az emberi életminőséget, és segít a maximumot kihozni a benne rejlő lehetőségekből.
Az egyik legfontosabb kezdeményezés ennek jegyében a Fujitsu és a japán Aichi Onkológiai Központ közös projektje. A projekt célja egy olyan, mesterséges intelligencián alapuló technológiai rendszer kifejlesztése klinikai környezetben, amely segíti az orvosokat a gyógyszerválasztásban, kibővítve ezzel a génterápiás rákgyógyászat alkalmazását - és javítva a betegek életminőségét.
Interjút készítettünk a kezdeményezés vezetőivel: Dr. Issei Imotóval, az Aichi Onkológiai Központ és Kutatóintézet igazgatójával és Masaru Fujival, a Fujitsu számítástechnikai laboratóriumának vezetőjével. Elmondták, milyen jelentőséggel bír a projekt a génterápiás rákgyógyászat jövője szempontjából, és ismertették a betegek jóllétével kapcsolatos ambícióikat.
Rákgenomika az optimális kezelés szolgálatában
- Először is, mondják el, milyen génterápiás rákgyógyszert fejlesztenek jelenleg klinikai felhasználásra?
Dr. Imoto: A génterápiás rákgyógyászatban először átfogó rákgenomikai profilalkotó vizsgálatot végzünk a páciens daganatos szövete és vére alapján, hogy megvizsgáljuk a betegség kialakulásában szerepet játszó génmutációkat. A génekben talált mutációk alapján megjósolhatjuk a beteg gyógyszerekre adott válaszát és a mellékhatásokat. Ezután megkeressük a Japánban elérhető terápiás hatóanyagokat, hogy megtaláljuk azokat, amelyekről úgy gondoljuk, hatékonyak lehetnek az optimális orvosi ellátáshoz.
Az Aichi Onkológiai Központ a kutatóintézetek és a kórházak közötti együttműködésen keresztül támogatja a világszínvonalú rákkutatást és orvosi ellátást, hogy megvesse a rákgyógyászat következő generációjának alapjait. Az elmúlt években jelentősen előrehaladt a molekulárisan célzott terápiák fejlesztése. És bár ezek a terápiák csak a daganatok növekedésével és áttétképződésével kapcsolatos rákspecifikus fehérjék ellen hatásosak, kevés mellékhatásuk van, és nem károsítják az egészséges sejteket. Jelenleg azonban nincsenek olyan molekulárisan célzott terápiák vagy gyógyszerek, amelyek a daganatokban azonosított összes genetikai mutáció ellen hatnának. Az átfogó rákgenomikai profilalkotó vizsgálatban tesztelt mintegy 300 génből csak körülbelül 20 génre áll rendelkezésre terápiás hatóanyag. Ezért sürgősen szükség van a molekulárisan célzott terápiához szükséges terápiás hatóanyagok kifejlesztésére.
- A terápiás hatóanyagok kifejlesztése mellett milyen egyéb kihívásokkal kell számolniuk?
Dr. Imoto: Számos kihívás van, például a megcélozható gének kis száma és az a tény, hogy a gyógyszerek - a genetikai változások állapotától függően - nem mindig hatásosak. A klinikusok számára kihívást jelent például az az időigényes folyamat, amelynek során a genomikai vizsgálatok eredményei alapján el kell dönteni, melyik terápiás hatóanyagot válasszák. Az orvosoknak rengeteg adatot kell összegyűjteniük és összehasonlítaniuk a kezelésre szánt gyógyszerek hatékonyságáról - és egyetlen orvosnak vagy kutatónak nehéz lenne kimerítően megvizsgálnia a számtalan adatbázist és cikket, mivel naponta frissülnek az új információk. Ez a probléma vezetett el bennünket annak felismerésére, hogy a génterápiás rákgyógyászat előmozdítása érdekében olyan rendszerrel kell támogatni az orvosok munkáját a gyógyszerek kiválasztásában, amely rövid időn belül a lehető legtöbb megbízható információt biztosítja számukra.
Célunk, hogy lerövidítsük a vizsgálatoktól a gyógyszer kiválasztásáig tartó időt, lehetővé téve az orvosok számára, hogy gyorsabban és egyszerűbben kiválasszák a lehetséges gyógyszereket, és megjósolják hatékonyságukat. Az orvosok így több időt tölthetnek az egyes betegekkel, és többféle lehetőséget tudnak majd javasolni, amelyek figyelembe veszik a páciens egyéni életminőségét, beleértve a hatékonyabb terápiás hatóanyagok kiválasztását, a gyógyszerek sorrendjét és a felesleges beavatkozásokat elkerülő kezelési rendet. Ez a génterápiás rákgyógyásztat lényege.
Az orvosokat a terápiaválasztásban segítő két MI-technológia
- Hogyan közelíti meg a Fujitsu a génterápiás rákgyógyászat kihívásait?
Masaru: A Fujitsu 2016-ban kezdte el kutatni a génterápiás orvosláshoz szükséges mesterséges intelligenciát. Azóta a technológia bevezetése érdekében együttműködtünk a Kiotói Egyetemmel és a Tokiói Egyetem Orvostudományi Intézetével, ami lehetővé tette számunkra, hogy fejlett tudáshoz jussunk a terület szakértőitől. A kutatás-fejlesztés révén hozzá szeretnénk járulni az egyén jóllétéhez azáltal, hogy segítjük az orvosokat a betegek genetikai információira épülő kezelés kiválasztásában, ami jelenleg időigényes feladat. Ezért a kutatócsoportom különböző MI-funkciókat fejlesztett ki, egyebek mellett az én szakterületemen, a természetes nyelvi feldolgozási technológia terén.
A technológia társadalmi alkalmazásához szerintünk elengedhetetlen, hogy közösen kutassunk a kezelésben élen járó intézményekkel. 2019-ben közös kutatási projektet indítottunk a japán daganatos betegek ellátásában vezető szerepet játszó Aichi Onkológiai Központtal, hogy a kutatóintézetek és kórházak közötti együttműködés révén elősegítsük a világszínvonalú rákkutatást. Azóta az Aichi Központtal közös kutatást végeztünk az MI gyakorlati alkalmazásáról.
- Ezt az MI-rendszert azért fejlesztették ki, hogy személyre szabott kezelést nyújtson a betegeknek. Konkrétan mit tud elérni a rendszer?
Masaru: A rendszer a vizsgálati adatok - például a beteg daganatos megbetegedésének típusa és genetikai mutációja - bevitelével segít a terápiás hatóanyagok kiválasztásában. A rendszer kezeli a daganattípusoknak, genetikai mutációknak megfelelő gyógyszerinformációkat és a kísérleti adatokat a terápiás hatások értékeléséhez - amelyeket különböző kifejezések és szabályok segítségével tárol több külső adatbázisban. A rendszer az Aichi Onkológiai Központ terápiás gyógyszerkiválasztási szakértelmét és a Fujitsu MI-alapú adatintegrációs technológiáját felhasználva, közös adatformátummal és kifejezésekkel rendelkező tudásgráfba szervezi a gyógyszerinformációkat és a kísérleti adatokat. A tudásgráf egy olyan tudáshálózat, amely szisztematikusan összekapcsolja a különböző típusú információkat, és grafikus struktúrában ábrázolja őket, megkönnyítve az információk relevanciájának megértését. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy leszűkítsük a különböző daganattípusok és a különböző genetikai mutációk ellen hatásosnak vélt terápiás szerek körét az egyes betegeknél.
Ha a rendszert ötvözzük a Fujitsu nyelvi feldolgozást támogató MI-technológiájával, amely a szövegkörnyezetből képes azonosítani a kutatási cikkekben használt kifejezéseket és mondatokat, a tervezett kezelés hatásait értékelő orvosok azonnal felhasználhatják a több mint 1,2 millió orvosi cikkből származó releváns információkat. Az új rendszer nagymértékben csökkenti a háttéradatok kereséséhez szükséges időt, és segít az orvosoknak a különböző bizonyítékok összesítésében és áttekintésében, gyógyszerválasztásuk érvényességének ellenőrzésében, és javítja munkájuk általános hatékonyságát.
Úton egy orvosbarát rendszer kiépítése felé
- E két technológia ötvözésével jobban lehet támogatni az orvosokat. Mire összpontosítottak a fejlesztési folyamat során?
Masaru: Kutatócsoportunk számos fejlesztést hajtott végre a rendszeren, mindvégig szem előtt tartva a megoldás egyszerű használatát az orvosok számára a különféle eljárások során. A siker nagyrészt Dr. Imoto tanácsának köszönhető, miszerint fontos beillesztenünk egy olyan, könnyen használható felületet, amely segíti az orvosokat a rendszer széles körű alkalmazásában - ami aztán a génterápiás rákgyógyászat továbbfejlődéséhez vezet.
- Az Aichi Onkológiai Központban végzett kísérlet során sikerült megerősíteniük, hogy ez a technológia képes olyan gyógyszerjelölteket azonosítani, amelyek várhatóan nyolc különböző genetikai mutáció ellen fejtenek ki terápiás hatást. Önök szerint mennyire jelentős ez a rendszer?
Dr. Imoto: Meggyőződésem, hogy ez hihetetlenül fontos az orvosi terület számára. Az orvosok rövidebb idő alatt tudják kiválasztani a gyógyszerjelölteket és megjósolni a hatékonyságukat. Az orvosbarát rendszer egyben azt is jelenti, hogy az információk gyorsabban visszajutnak a betegekhez. A gyors és pontos döntéshozatal lehetővé teszi a betegek számára, hogy hatékonyabb kezeléseket válasszanak, illetve kiszűrjék a valószínűleg hatástalan kezeléseket. Arra is számíthatunk, hogy ez a rendszer olyan környezetet teremt, amelyben még a fejlett rákgenomika területén kevésbé jártas orvosok is ki tudják választani a terápiás szereket, vagy új kezelési módszert tudnak javasolni a genomikai információk alapján.
A jövőben szeretnénk a meglévő adatbázisokat és cikkinformációkat referenciaként egyedi és megkülönböztető adatokkal kiegészíteni. Az Aichi Onkológiai Központban olyan szövet- és sejttenyésztési modelleket fejlesztettünk ki, amelyekben egyes géneket módosítottunk. Ezekben a kísérleti modellekben ellenőrizhető a terápiás hatóanyagok hatása. Tanulmányozzuk a gyógyszerrezisztenciát is, és összegyűjtjük a legújabb információkat arról, milyen genetikai változások befolyásolják a gyógyszerrezisztenciát. Arra számítunk, hogy ezek révén továbbfejleszthetjük a rendszert.
A jóllét előmozdítása, az együttműködés ereje
- Milyen kihívásokra számítanak a jövőben a génterápiás rákgyógyászat további fejlődésével?
Dr. Imoto: Az Aichi Központ a kutatóintézetet és a kórházat integráló, átfogó onkológiai létesítmény, amely életszakasztól függetlenül a legjobb betegellátást nyújtja minden daganatos betegnek és családjának - a megelőzéstől a diagnózisig, a kezelésig és azon túl. Reméljük, hogy a kórházon keresztül hozzájárulhatunk a daganatos betegségek kezelésének fejlődéséhez Japánban és világszerte azáltal, hogy elérhetővé tesszük az Aichi Központ korai stádiumú diagnózis, gyógyszeres és immunterápia, valamint a genomikai információkon alapuló megelőzés terén végzett munkájának eredményeit.
Ebben az összefüggésben úgy véljük, hogy az MI-technológia hatékony alkalmazása elő fogja mozdítani a daganatos betegek ellátásának színvonalát, és egyénre szabott, optimális ellátáshoz fog vezetni minden páciensnél. Úgy vélem, hogy a genomikai orvoslásban még sok olyan terület van, amely továbbfejleszthető a Masaru alaptechnológiáival. Ezért szeretném, ha a vállalat aktívan beépítené rendszereibe azokat a technológiai innovációkat, amelyek a génalapú orvoslásra is hatással lesznek.
Masaru: Szeretném felhasználni, és az orvostudományban kamatoztatni MI-technológiai szakértelmemet, egy olyan területen, ahol jelentős mértékben hozzájárulhatok a társadalom jóllétéhez, és segíthetek a betegek kezelésében. Kutatóként fontosnak tartom végiggondolni, mit is szeretnék elérni a jövőben, miközben igyekszem fejleszteni az adott technológiát. Hiszek abban, hogy a technológia fontos szerepet játszhat egy olyan társadalom megteremtésében, amelyben az emberek egészséges, virágzó és élvezetes életet élhetnek.
Szeretnénk teljes mértékben kiépíteni ezt a rendszert, és a lehető legtöbb ember jóllétéhez hozzájárulni azáltal, hogy az információkat hatékonyan integráló, stresszmentes környezetet teremtünk számukra.
Egészséges életmód
A Fujitsu Uvance üzleti márka részeként a vállalat bevezette az "Egészséges életmód" elnevezésű kiemelt területet.
A Fujitsu olyan világ megteremtésén dolgozik, amely gazdagítja az emberi életminőséget, és segít a maximumot kihozni a benne rejlő lehetőségekből.