Fragle: o metodă bazată pe inteligență artificială pentru monitorizarea minim invazivă și eficientă a cancerului prin analiza ADN-ului
În cadrul ASTAR Genome Institute of Singapore (ASTAR GIS) a fost dezvoltat un algoritm inovator bazat pe inteligență artificială, denumit „Fragle”, cu scopul de a îmbunătăți monitorizarea evoluției cancerului prin intermediul analizelor de sânge. Rezultatele acestei cercetări au fost publicate în Nature Biomedical Engineering în martie 2025.
Algoritmul Fragle se bazează pe analiza dimensiunii fragmentelor de ADN dintr-o cantitate mică de sânge, pentru a identifica tipare specifice care diferențiază ADN-ul tumoral de cel provenit din celule sănătoase. Prin această abordare, se poate obține o evaluare mai precisă a răspunsului terapeutic, în condiții minim invazive.
În prezent, metodele standard pentru detecția ADN-ului tumoral circulant (ctDNA) se bazează pe proceduri de secvențiere extensivă, care au ca scop identificarea mutațiilor asociate cu neoplaziile. Totuși, aceste mutații sunt adesea heterogene între pacienți, ceea ce duce la rezultate variabile și afectează precizia monitorizării tratamentului oncologic. Fragle răspunde acestei limitări printr-o abordare alternativă, axată pe caracteristicile fizice ale fragmentelor de ADN, mai precis, dimensiunea acestora, care diferă între ADN-ul provenit din celule tumorale și cel provenit din celule sănătoase. Utilizând un model de inteligență artificială, aceste diferențe sunt detectate cu acuratețe, chiar și din cantități foarte reduse de ADN, ceea ce contribuie la reducerea timpului de analiză și a costurilor, comparativ cu metodele tradiționale de secvențiere.
Validarea algoritmului pe un spectru larg de tipuri de cancer și pe sute de probe biologice a demonstrat o acuratețe constantă. De asemenea, Fragle este compatibil cu tehnologiile de amprentare a ADN-ului deja utilizate în majoritatea laboratoarelor clinice și comerciale, ceea ce facilitează implementarea sa în infrastructura medicală existentă.
Un avantaj major al acestei metode este capacitatea de a detecta boala reziduală minimă (MRD), adică prezența unei cantități reduse de celule tumorale după tratament, cu potențial de a genera recurență. Detectarea timpurie a MRD este esențială pentru intervenția terapeutică precoce.
„Așa cum oamenii de știință au urmărit focarele de COVID-19 detectând particule virale în apele uzate, Fragle analizează fragmentele de ADN din sânge pentru a monitoriza răspunsul la tratamentul oncologic și pentru a detecta recidiva din timp. Deși metodele existente au puncte forte, sunt adesea complexe și costisitoare. Ne-am dorit să dezvoltăm o abordare mai simplă, mai accesibilă și mai eficientă, care să permită o monitorizare precisă fără a îngreuna procesele clinice,” a declarat Dr. Anders Skanderup, autor al studiului și cercetător în cadrul A*STAR GIS,într-un articol publicat în Azorobotics.
În etapa actuală, cercetările vizează îmbunătățirea sensibilității algoritmului pentru a detecta cantități și mai reduse de ADN tumoral, aspect esențial pentru identificarea recurenței precoce a bolii.
Într-un studiu clinic în curs, care include peste 100 de pacienți, Fragle este utilizat pentru monitorizarea nivelurilor de ctDNA la intervale de două luni, pe durata tratamentului oncologic. Obiectivul principal constă în identificarea semnelor de recidivă înainte ca acestea să fie evidențiate prin metode imagistice convenționale. În paralel, sunt investigate variațiile precoce ale nivelurilor de ctDNA ca potențiali biomarkeri ai răspunsului terapeutic. Acest studiu urmărește să stabilească fezabilitatea utilizării testării ctDNA ca parte integrantă a monitorizării de rutină în cadrul tratamentului cancerului.
Citește și:
- Testarea ADN-ul tumoral circulant permite identificarea tratamentului potrivit pentru cazurile avansate de tumori stromale gastrointestinale
- Ce schimbări sunt necesare în sistemul de sănătate pentru integrarea biopsiei lichide în monitorizarea cancerului? Implică-te în consultarea GUIDE.MRD
- GUIDE.MRD. Rolul biopsiei lichide în depistarea bolii reziduale minime: aplicații în cancerul pulmonar, colorectal și pancreatic