Em um estudo de prova de conceito, pesquisadores do National Institutes of Health (NIH) desenvolveram uma ferramenta de inteligência artificial (IA) que usa dados de células individuais dentro de tumores para prever se o câncer de uma pessoa responderá a um medicamento específico. Pesquisadores do National Cancer Institute (NCI), parte do NIH, publicaram seu trabalho em 18 de abril de 2024, na Nature Cancer, e sugerem que esses dados de sequenciamento de RNA de célula única podem um dia ser usados para ajudar os médicos a combinar com mais precisão pacientes com câncer com medicamentos que serão eficazes para o seu câncer.
No novo estudo, os pesquisadores investigaram se poderiam usar uma técnica de aprendizado de máquina chamada aprendizado de transferência para treinar um modelo de IA para prever respostas a medicamentos usando dados de sequenciamento de RNA em massa amplamente disponíveis, mas depois ajustar esse modelo usando dados de sequenciamento de RNA de célula única. Usando essa abordagem em dados de linhagem celular publicados de triagens de medicamentos em larga escala, os pesquisadores construíram modelos de IA para 44 medicamentos contra o câncer aprovados pela Food and Drug Administration. Os modelos de IA previram com precisão como células individuais responderiam a medicamentos únicos e a combinações de medicamentos.
Os pesquisadores, então, testaram sua abordagem em dados publicados de 41 pacientes com mieloma múltiplo tratados com uma combinação de quatro medicamentos e 33 pacientes com câncer de mama tratados com uma combinação de dois medicamentos. Os pesquisadores descobriram que, se apenas um clone fosse resistente a um medicamento específico, o paciente não responderia a esse medicamento, mesmo que todos os outros clones respondessem. Além disso, o modelo de IA previu com sucesso o desenvolvimento de resistência em dados publicados de 24 pacientes tratados com terapias direcionadas para câncer de pulmão de células não pequenas.
Os pesquisadores alertaram que a precisão dessa técnica melhorará se os dados de sequenciamento de RNA de célula única se tornarem mais amplamente disponíveis. Enquanto isso, os pesquisadores desenvolveram um site de pesquisa e um guia sobre como usar o modelo de IA, chamado Personalized Single-Cell Expression-based Planning for Treatments In Oncology (PERCEPTION), com novos conjuntos de dados.
https://www.nature.com/articles/s43018-024-00756-7
