नया एआई उपकरण सर्जरी के दौरान मस्तिष्क कैंसर के जीनोम को डिकोड कर सकता

वैज्ञानिकों ने एक कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई)-आधारित उपकरण डिज़ाइन किया है जो सर्जरी के दौरान ब्रेन ट्यूमर के डीएनए को तेजी से डिकोड कर उसकी आणविक पहचान निर्धारित कर सकता है, जो सर्जिकल और उपचार निर्णयों का मार्गदर्शन कर सकता है।

ट्यूमर के आणविक प्रकार को जानने से न्यूरोसर्जन निर्णय लेने में सक्षम हो सकते हैं जैसे कि मस्तिष्क के कितने ऊतकों को निकालना है और क्या ट्यूमर को मारने वाली दवाओं को सीधे मस्तिष्क में रखना है - जबकि रोगी अभी भी ऑपरेटिंग टेबल पर है।

वर्तमान दृष्टिकोण के तहत, इसमें कुछ दिन और कुछ सप्ताह तक का समय लग सकता है। जब ट्यूमर कम आक्रामक हो तो बहुत अधिक निकालने से रोगी के तंत्रिका संबंधी और संज्ञानात्मक कार्य प्रभावित हो सकते हैं।

इसी तरह, जब ट्यूमर अत्यधिक आक्रामक हो तो बहुत कम हटाने से घातक ऊतक निकल सकते हैं जो तेजी से बढ़ सकते हैं और फैल सकते हैं।

“फिलहाल, अत्याधुनिक क्लिनिकल प्रैक्टिस भी सर्जरी के दौरान आणविक रूप से ट्यूमर का प्रोफाइल नहीं बना सकती है। अमेरिका में हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के ब्लावाटनिक इंस्टीट्यूट में बायोमेडिकल इंफॉर्मेटिक्स के सहायक प्रोफेसर कुन-ह्सिंग यू ने कहा, हमारा उपकरण जमी हुई पैथोलॉजी स्लाइडों से अब तक अप्रयुक्त बायोमेडिकल संकेतों को निकालकर इस चुनौती पर काबू पा लेता है।

यू ने कहा, "सर्जरी के दौरान वास्तविक समय में इंट्राऑपरेटिव आणविक निदान निर्धारित करने की क्षमता, वास्तविक समय सटीक ऑन्कोलॉजी के विकास को बढ़ावा दे सकती है।"

उपकरण, जिसे CHARM (क्रायोसेक्शन हिस्टोपैथोलॉजी असेसमेंट एंड रिव्यू मशीन) कहा जाता है, आणविक निदान में तेजी लाने की क्षमता तेजी से कैंसर आनुवंशिक अनुक्रमण करने के लिए प्रौद्योगिकी तक सीमित पहुंच वाले क्षेत्रों में विशेष रूप से मूल्यवान हो सकती है।

चार्म को तीन अलग-अलग रोगी आबादी के ग्लियोमा वाले 1,524 लोगों के 2,334 ब्रेन ट्यूमर नमूनों का उपयोग करके विकसित किया गया था। जब मस्तिष्क के नमूनों के पहले कभी न देखे गए सेट पर परीक्षण किया गया, तो उपकरण ने 93 प्रतिशत सटीकता पर विशिष्ट आणविक उत्परिवर्तन वाले ट्यूमर की पहचान की और अलग-अलग आणविक विशेषताओं वाले तीन प्रमुख प्रकार के ग्लियोमा को सफलतापूर्वक वर्गीकृत किया, जो अलग-अलग पूर्वानुमान लगाते हैं और उपचार के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया देते हैं।

इसके अलावा, उपकरण ने घातक कोशिकाओं के आसपास के ऊतकों की दृश्य विशेषताओं को सफलतापूर्वक कैप्चर किया। यह नमूनों के भीतर अधिक सेलुलर घनत्व और अधिक कोशिका मृत्यु वाले टेलटेल क्षेत्रों को पहचानने में भी सक्षम था, जो दोनों अधिक आक्रामक ग्लियोमा प्रकारों का संकेत देते हैं।

CHARM निम्न-श्रेणी के ग्लियोमास के उपसमूह में चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण आणविक परिवर्तनों को इंगित करने में भी सक्षम था, ग्लियोमा का एक उपप्रकार जो कम आक्रामक होता है और इसलिए आसपास के ऊतकों पर आक्रमण करने की कम संभावना होती है। इनमें से प्रत्येक परिवर्तन विकास, प्रसार और उपचार प्रतिक्रिया के लिए अलग-अलग प्रवृत्ति का भी संकेत देता है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि जबकि मॉडल को ग्लियोमा नमूनों पर प्रशिक्षित और परीक्षण किया गया था, इसे अन्य मस्तिष्क कैंसर उपप्रकारों की पहचान करने के लिए सफलतापूर्वक पुनः प्रशिक्षित किया जा सकता है।

हालांकि, जर्नल मेड में प्रकाशित अध्ययन में अनुसंधान दल ने कहा कि CHARM को अभी भी वास्तविक दुनिया की सेटिंग्स में परीक्षण के माध्यम से चिकित्सकीय रूप से मान्य किया जाना है और अस्पतालों में तैनाती से पहले यूएस एफडीए द्वारा मंजूरी दी जानी है।