Công nghệ AI mới phát hiện các đột biến ung thư trong vài phút

HAIFA, Israel — Một công nghệ mới của Israel giúp phân tích hình ảnh sinh thiết số hóa trong thời gian thực giúp phát hiện các đột biến ung thư trong một vài phút thay vì phải mất vài tuần.

Công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) này là sáng kiến của một nhà khoa học máy tính trẻ, người đã mất đi người mẹ của mình cách đây 5 năm vì căn bệnh ung thư buồng trứng.

Anh Dean Bitan, 34 tuổi, nói với The Epoch Times rằng khi làm việc ở tuyến đầu, anh hiểu cảm giác phải chờ đợi một chẩn đoán trong nhiều tuần dài và đầy gian nan của bệnh nhân.

“Mẹ tôi đã qua đời vì ung thư, đây cũng là lý do vì sao tôi thành lập công ty cùng các cộng sự,” anh nói.

Anh Bitan là người đồng sáng lập và CEO của Imagene, một công ty Israel giúp các bác sĩ rút ngắn thời gian phát hiện các đột biến từ vài tuần thành vài phút bằng cách dùng thuật toán AI để phát hiện những thay đổi trong hình thái tế bào trên các phiến đồ sinh thiết kỹ thuật số.

Công ty này đã phát triển một thuật toán đặt biệt, có khả năng xác định hình thái khác thường của các tế bào có các đột biến khác nhau.

‘Cứu mạng theo nghĩa đen’

Sự kết hợp giữa giải phẫu bệnh số hóa và AI của Imagene “tạo điều kiện cho việc xác định các đột biến với tốc độ có thể cứu mạng người theo đúng nghĩa đen.” Ông Ido Wolf, giáo sư và trưởng khoa Ung thư, Trung tâm Y tế Tel Aviv, nói với The Epoch Times.

Tại thời điểm hiện tại, công nghệ này vẫn chưa được dùng để chẩn đoán vì cần thêm nhiều nghiên cứu và bằng chứng. Tuy nhiên, giáo sư Wolf nói rằng có một số tình huống nhất định — nếu không được điều trị ngay lập tức — bệnh nhân sẽ tử vong: “Chỉ trong những tình huống đặc biệt chúng tôi mới dùng phần mềm này.”

Ông Dov Hershkovitz, giáo sư kiêm giám đốc Viện Bệnh học tại Trung tâm Y tế Tel Aviv, nói với The Epoch Times rằng một người phụ nữ 41 tuổi có ba con, gần đây đã đến Trung tâm Ung bướu với cơn đau đầu. Các bác sĩ tiến hành quét CAT [chụp cắt lớp vi tính] toàn bộ cơ thể và bộ não của cô và tìm thấy một khối u trong phổi và đã di căn đến não.

Họ sinh thiết khối u và nhận ra rằng bệnh nhân cần được điều trị khẩn cấp. Ông Hershkovitz cho biết, “Không có thời gian, bởi vì nếu đợi cho đến khi có xét nghiệm di truyền hoàn chỉnh, thì bệnh nhân này sẽ cần phải chiếu xạ não.”

“Chúng tôi thực sự muốn cứu cô ấy mà không cần dùng đến liệu pháp đó,” ông nói. Căn bệnh này tiến triển rất nhanh.

Ông nói bệnh viện đã làm việc với Imagene trong 2 năm cho mục đích nghiên cứu, vì vậy họ đã hỏi công ty xem có cách nào có thể xác định đột biến không.

“Công cụ này chỉ mất 2 phút,” ông nói.

Ông Hershkovitz nói, sau chẩn đoán hình thái học từ Imagene, ông đã biết được gene mục tiêu: “Chúng tôi đã thực hiện xét nghiệm nhanh — xét nghiệm phân tử trong hai giờ,” đây là xét nghiệm đặc hiệu và có giá trị để đưa ra quyết định điều trị.

Công cụ AI này giúp nhân viên y tế lập kế hoạch điều trị nhắm mục tiêu chính xác cho bệnh nhân.

Ông Hershkovitz nói rằng chỉ chưa đầy hai ngày sau khi bệnh nhân đến khoa Ung bướu, họ đã biết về chẩn đoán và có thể bắt đầu điều trị.

“Bệnh nhân đã có những cải thiện đáng kinh ngạc, cô ấy không cần phải chiếu xạ não nữa,” ông nói.

Ông Hershkovitz cho biết công nghệ AI của Imagene tạo điều kiện phân tích một phiến đồ [sinh thiết] kỹ thuật số mà không cần phân tích phân tử, không chiết xuất DNA, và không cần mất nhiều thời gian và các xét nghiệm đắt tiền. Công nghệ này có thể cho biết loại đột biến cụ thể.

“Vì vậy nếu chúng tôi dự đoán được loại đột biến, chúng tôi có thể tiết kiệm tiền, thời gian và cứu sống bệnh nhân,” ông nói.

Giải phẫu bệnh số hóa

Cho đến vài năm gần đây, các nhà nghiên cứu bệnh học sẽ xem xét mô được bọc trong một khối paraffin rồi cắt thành từng lát mỏng và đưa lên phiến kính. Sau khi nhuộm các lát cắt mô bằng nhiều loại thuốc nhuộm khác nhau, một nhà bệnh học sẽ kiểm tra những lát cắt này dưới kính hiển vi.

Giải phẫu bệnh số hóa tạo điều kiện cho việc quét hình ảnh mô ở độ phân giải cao, giúp phân tích các mẫu mô ở cấp độ cao hơn nhiều so với mắt thường có thể nhìn thấy qua kính hiển vi.

Công nghệ AI quét các mẫu số hóa và tìm những điểm sai khác rất nhỏ giúp phân biệt các loại ung thư theo các đột biến khác nhau.

Các tế bào ung thư với các đột biến khác nhau sẽ trông khác nhau. Các tác động của đột biến không chỉ làm thay đổi cấu trúc di truyền mà còn ảnh hưởng đến toàn bộ cấu trúc của tế bào.

Sự kết hợp giữa bệnh lý kỹ thuật số và AI giúp phát hiện các đột biến cụ thể với xác suất cao.

“Đây quả là một cuộc cách mạng,” ông Wolf nói.

‘Độ chính xác cao’

Trung tâm Y tế Sheba, bệnh viện lớn nhất ở Israel, đã cùng công ty Imagene công bố một nghiên cứu vào tháng 09 trên tập san Modern Pathology của Nature.

Nghiên cứu đã so sánh việc tiến hành các phương pháp xét nghiệm thông thường với phương pháp AI.

Theo nghiên cứu, “Với 140 xét nghiệm được tiến hành bằng giải pháp AI … chỉ một trường hợp duy nhất cho thấy sự không phù hợp với báo cáo bệnh lý cuối cùng. Kết quả này đã chứng minh độ chính xác cao của giải pháp AI.”

Bà Iris Barshack, giáo sư kiêm viện trưởng Viện Bệnh học tại Trung tâm Y tế Sheba và là tác giả của bài báo, nói với The Epoch Times rằng có khoảng 1/3 số bệnh nhân “không may, có khả năng tử vong nếu họ bị ung thư phổi và phải đợi cho đến khi các phòng thí nghiệm bệnh học có câu trả lời cho liệu pháp điều trị thích hợp.”

Bà Barshack cũng là chủ tịch Hiệp hội các nhà nghiên cứu bệnh học ở Israel, cho biết Sheba đã dùng công nghệ theo thời gian thực trên lâm sàng với gần 100 trường hợp sau khi “huấn luyện” thuật toán với hơn 600 trường hợp.

Bà nói, ở giai đoạn này, đây không phải là một công cụ chẩn đoán được [FDA] quy định nên họ đã xác minh những phát hiện trong phòng thí nghiệm. Trong một thời gian ngắn, một số trường hợp trong chỉ vài giờ, “dữ liệu có thể được chuyển đến bác sĩ chuyên khoa ung thư và bắt đầu điều trị.”

Sau khi trải qua tất cả quá trình xác thực, thuật toán AI của Imagene sẽ thay thế công việc trong phòng thí nghiệm, bà nói.

“Thậm chí bây giờ chúng ta đang rút ngắn thời gian chờ xuống còn vài giờ thay vì vài tuần và bằng cách đó, chúng tôi có thể cứu được nhiều người,” bà Barshack cho biết.

“Chúng tôi đang trong quá trình đệ trình lên FDA và CE,” bà Avital Rabani, một phát ngôn viên của Imagene, nói với The Epoch Times trong một email. FDA là Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm của Hoa Kỳ, và CE là tên viết tắt của Conformitè Europëenne, một dấu hiệu cho thấy sản phẩm đã qua kiểm tra và đạt tiêu chuẩn của các hướng dẫn tiếp thị tại Liên minh Châu Âu.