ഡീപ് ലേണിംഗ് ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് വൃക്ക അർബുദത്തിന്റെ ഒരു രൂപമായ ക്ലിയർ സെൽ വൃക്ക സെൽ കാർസിനോമയുടെ ക്ലിനിക്കൽ മൂല്യവത്തായ സവിശേഷതകൾ വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാർഗം ഡാന-ഫാർബർ ഗവേഷകരുടെ ഒരു സംഘം തിരിച്ചറിഞ്ഞു. അവരുടെ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് അധിഷ്ഠിത വിലയിരുത്തൽ ഉപകരണം ഒരു പാത്തോളജി സ്ലൈഡിലെ ട്യൂമർ സാമ്പിളിന്റെ ദ്വിമാന ചിത്രങ്ങൾ വിലയിരുത്തുകയും ട്യൂമർ മൈക്രോഹെട്രോജെനിറ്റി പോലുള്ള മുമ്പ് വിലമതിക്കപ്പെടാത്ത സവിശേഷതകൾ തിരിച്ചറിയുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഒരു ട്യൂമർ ഇമ്മ്യൂണോതെറാപ്പിയോട് പ്രതികരിക്കുമോ എന്ന് പ്രവചിക്കാൻ സഹായിക്കും.

പാത്തോളജി സ്ലൈഡുകളിൽ സിസിആർസിസി ട്യൂമറുകളെക്കുറിച്ചും ഒരുപക്ഷേ എല്ലാത്തരം ട്യൂമറുകളെക്കുറിച്ചും പ്രധാനപ്പെട്ട ബയോളജിക്കൽ വിവരങ്ങൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് അവരുടെ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

സെൽ റിപ്പോർട്ട്സ് മെഡിസിനിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന ഈ കൃതി, കാൻസർ പരിചരണവും കാൻസർ കണ്ടെത്തലും പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിന് ജൈവശാസ്ത്രപരമായി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മാർഗങ്ങളിൽ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് ഉപയോഗിക്കാനുള്ള ഡാന-ഫാർബറിന്റെ വിശാലമായ ശ്രമത്തിന്റെ ഭാഗമാണ്.

“ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ്, കാൻസർ ബയോളജി എന്നിവയുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന സംയോജനത്തിന്റെ ഉദാഹരണമാണിത്,” ഡാന-ഫാർബറിലെ പോപ്പുലേഷൻ സയൻസസ് ഡിവിഷൻ മേധാവിയും എംഡിയുമായ എലീസർ വാൻ അലൻ പറയുന്നു. “ട്യൂമറിന്റെ പ്രധാന സവിശേഷതകളും അതിന്റെ രോഗപ്രതിരോധ മൈക്രോ എൻവയോൺമെന്റും ഒരേ സമയം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന അവസരത്തെ ഇത് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഈ നടപടികൾ ജീവശാസ്ത്രപരമായ കണ്ടെത്തലുകൾ നടത്താൻ മാത്രമല്ല, കാൻസർ പരിചരണത്തെ നയിക്കാനും സഹായിക്കും.

ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ 10 ക്യാൻസറുകളിൽ ഒന്നാണ് വൃക്ക സെൽ കാർസിനോമ. മെറ്റാസ്റ്റാറ്റിക് കേസുകളിൽ 75-80% ക്ലിയർ സെൽ സബ്ടൈപ്പ് (സിസിആർസിസി) ആണ്. ചില ട്യൂമറുകൾ രോഗപ്രതിരോധ ചെക്ക് പോയിന്റ് ഇൻഹിബിറ്ററുകളോട് (ഐസിഐ) സംവേദനക്ഷമതയുള്ളവയാണ്, പക്ഷേ ഇതുവരെ ഒരു സിസിആർസിസി ട്യൂമർ ഐസിഐ ഉപയോഗിച്ച് ഇമ്മ്യൂണോതെറാപ്പിയോട് പ്രതികരിക്കുമോ എന്ന് പ്രവചിക്കുന്ന നടപടികളൊന്നുമില്ല.

“ഇമ്മ്യൂണോതെറാപ്പിയോട് പ്രതികരിക്കുന്ന ഒരു ട്യൂമർ എങ്ങനെയായിരിക്കുമെന്ന് അറിയാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിച്ചു,” വാൻ അലന്റെ ലാബിലെ ബിരുദ വിദ്യാർത്ഥിയും ഇപ്പോൾ പഥായിയിൽ പഠിക്കുന്നതുമായ ആദ്യത്തെ എഴുത്തുകാരനും പിഎച്ച്ഡിയുമായ ജാക്സൺ നൈമാൻ പറയുന്നു. “പാത്തോളജി സ്ലൈഡിൽ ട്യൂമറുകളെക്കുറിച്ച് എന്താണ് വ്യത്യസ്തമെന്നതിനെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾക്ക് സൂചനകൾ നൽകുന്ന എന്തെങ്കിലും ഉണ്ടോ?”

രോഗനിർണയത്തിന്റെ ഭാഗമായി, കോശങ്ങളുടെ ഘടന വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിനായി ട്യൂമർ സാമ്പിളുകളുടെ പാത്തോളജി സ്ലൈഡുകൾ പാത്തോളജിസ്റ്റുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നു. ട്യൂമർ കോശങ്ങൾ സാധാരണ കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് എത്രത്തോളം വ്യതിചലിക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രേഡാണ് ഒരു പതിവ് അളവ്.

വാൻ അലൻ, ഡാന-ഫാർബർ പാത്തോളജിസ്റ്റ് സബീന സിഗ്നോറെറ്റി, എംഡി, ഡാന-ഫാർബറിലെ ലാങ്ക് സെന്റർ ഫോർ ജെനിറ്റോറിനറി ഓങ്കോളജി ഡയറക്ടർ ടോണി ചൗയിരി എന്നിവരുമായി സഹകരിച്ച നൈമാൻ, ട്യൂമറിന്റെ ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രേഡ് വിലയിരുത്തുന്നതിന് ആദ്യം ഒരു ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് മോഡൽ പരിശീലിപ്പിച്ചു. ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് മോഡലിന് ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രേഡ് വിലയിരുത്താൻ മാത്രമല്ല, ട്യൂമർ സാമ്പിളിലുടനീളം ഗ്രേഡിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാനും കഴിഞ്ഞു.

സ്ലൈഡിലുടനീളം ട്യൂമർ മൈക്രോഹെട്രോജെനിറ്റിയും രോഗപ്രതിരോധ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം പോലുള്ള രോഗപ്രതിരോധ ഗുണങ്ങളും കണക്കാക്കുന്നതിന് അവരുടെ ആഴത്തിലുള്ള പഠന മോഡൽ വിപുലീകരിക്കാൻ ഈ കണ്ടെത്തൽ ടീമിനെ പ്രേരിപ്പിച്ചു. സ്ലൈഡിലുടനീളം ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രേഡ് എത്രത്തോളം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു എന്നതിന്റെ അളവുകോലാണ് ട്യൂമർ മൈക്രോഹെട്രോജെനിറ്റി. രോഗപ്രതിരോധവ്യവസ്ഥയുടെ യോദ്ധാക്കളായ ലിംഫോസൈറ്റുകൾ ട്യൂമറിലേക്ക് എത്ര ആഴത്തിൽ തുളച്ചുകയറി എന്നതിന്റെ അളവുകോലാണ് രോഗപ്രതിരോധ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം. പാത്തോളജിസ്റ്റുകൾക്ക് ഈ നടപടികൾ പൂർത്തിയാക്കാൻ സാധ്യമാണ്, പക്ഷേ പതിവായി ചെയ്യാൻ വളരെ സമയമെടുക്കും.

അവരുടെ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു കൂട്ടം സിസിആർസിസി പാത്തോളജി സ്ലൈഡുകൾ വിലയിരുത്തിയപ്പോൾ, ചില ട്യൂമറുകൾ ശ്രദ്ധേയമായി ഏകീകൃതമാണെന്നും മറ്റുള്ളവയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത പാറ്റേണുകളിൽ വ്യത്യസ്ത ന്യൂക്ലിയർ ഗ്രേഡുകൾ ഉണ്ടെന്നും അവർ കണ്ടു. ചില ട്യൂമറുകളിൽ, ലിംഫോസൈറ്റുകൾ ഉണ്ടെന്നും മറ്റുള്ളവയിൽ കാര്യമായ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം ഇല്ലെന്നും അവർക്ക് കാണാൻ കഴിഞ്ഞു.

“മുമ്പ് വ്യക്തമല്ലാത്ത ചില രോഗികളുടെ ചിത്രങ്ങളിൽ നിന്ന് മറ്റുള്ളവയിൽ ഒരു ദൃശ്യവ്യത്യാസം ഉണ്ടായിരുന്നു,” നൈമാൻ പറയുന്നു. “ചില പാറ്റേണുകൾ ഇമ്മ്യൂണോതെറാപ്പിയോടുള്ള പ്രതികരണത്തെ പ്രവചിക്കുമോ എന്ന് ഞങ്ങൾ ആശ്ചര്യപ്പെട്ടു.”

ഈ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകുന്നതിന്, ചെക്ക്മേറ്റ് 025 റാൻഡമൈസ്ഡ് മൂന്നാം ഘട്ട ക്ലിനിക്കൽ ട്രയലിന്റെ ഭാഗമായ രോഗികളിൽ നിന്നുള്ള ട്യൂമറുകളുടെ പാത്തോളജി സ്ലൈഡുകൾ വിലയിരുത്താൻ ടീം ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് അധിഷ്ഠിത ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ചു. മുമ്പ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് തെറാപ്പി ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ചിരുന്ന സിസിആർസിസി രോഗികളിൽ ഐസിഐ അല്ലെങ്കിൽ എംടിഒആർ ഇൻഹിബിറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് മോണോതെറാപ്പി പരീക്ഷിച്ചു.

ട്യൂമർ മൈക്രോഹെട്രോജെനിറ്റി, രോഗപ്രതിരോധ നുഴഞ്ഞുകയറ്റം തുടങ്ങിയ സവിശേഷതകൾ രോഗപ്രതിരോധ ചെക്ക് പോയിന്റ് ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ എടുക്കുന്ന രോഗികളിൽ മെച്ചപ്പെട്ട മൊത്തത്തിലുള്ള അതിജീവനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് അവർ കണ്ടെത്തി. ഐസിഐകളോട് പ്രതികരിച്ച ട്യൂമറുകൾക്ക് ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ട്യൂമർ മൈക്രോഹെട്രോജെനിറ്റിയും ഉയർന്ന ഗ്രേഡ് പ്രദേശങ്ങളിൽ ലിംഫോസൈറ്റുകളുടെ സാന്ദ്രമായ നുഴഞ്ഞുകയറ്റവും ഉണ്ടായിരുന്നു.

“ഈ സിഗ്നലുകൾ വ്യക്തമായ കാഴ്ചയിൽ മറഞ്ഞിരിക്കുന്നു,” വാൻ അലൻ പറയുന്നു. “വ്യക്തിഗത സ്ലൈഡുകളിൽ പ്രായോഗികമായി അളക്കാൻ പാത്തോളജിസ്റ്റുകൾക്ക് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് ഉപയോഗിച്ച്, ഈ സ്ലൈഡുകളിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ പിഴുതെറിയാൻ ഞങ്ങൾക്ക് സ്കെയിലബിൾ മാർഗമുണ്ട്.

ഉപകരണം ക്ലിനിക്കൽ ഉപയോഗത്തിന് തയ്യാറല്ല, പക്ഷേ അടുത്ത ഘട്ടമായി, സിസിആർസിസി രോഗികളിൽ ഫസ്റ്റ് ലൈൻ ചികിത്സയായി കോമ്പിനേഷൻ ഇമ്മ്യൂണോതെറാപ്പി ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു ക്ലിനിക്കൽ ട്രയലിൽ ടീം ഇത് പരീക്ഷിക്കുകയാണ്. പാത്തോളജി സ്ലൈഡുകളിലെ ഈ വിഷ്വൽ സൂചനകൾ ജീനുകളിലെ മാറ്റങ്ങൾ പോലുള്ള ട്യൂമറിന്റെ തന്മാത്രാ സവിശേഷതകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണോ എന്ന് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാനും സംഘം പദ്ധതിയിടുന്നു.

“ഹിസ്റ്റോപാത്തോളജി സ്ലൈഡുകളിൽ നിന്ന് ട്യൂമർ, മൈക്രോ എൻവയോൺമെന്റൽ സവിശേഷതകൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും തന്മാത്രാ, ക്ലിനിക്കൽ അവസ്ഥകളുമായുള്ള അവയുടെ ബന്ധം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനും ആഴത്തിലുള്ള പഠന തന്ത്രങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തിന് ട്യൂമർ തരങ്ങളിലും ചികിത്സാ രീതികളിലും മൂല്യമുണ്ടാകാം,” വാൻ അലൻ പറയുന്നു.