แม้จะมีการปรับปรุงการรักษามะเร็งเต้านมที่มีอยู่ในปัจจุบัน แต่ก็ยังเป็นสิ่งที่ท้าทายในการกำหนดการพยากรณ์โรคที่ถูกต้องสำหรับคำแนะนำในการตัดสินใจการรักษา วิธีการที่สามารถช่วยปรับปรุงการดูแลผู้ป่วยสามารถคาดการณ์ได้ด้านเนื้องอกวิทยา วิธีการนี้เป็นการเปลี่ยนจากการรักษามะเร็งแบบดั้งเดิมแทนที่จะคำนึงถึงข้อมูลผู้ป่วย -เฉพาะในวิธีที่แม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อให้ผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกวิทยาสามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเนื้องอกจะตอบสนองต่อการรักษาอย่างไร
เมื่อรวมกับการสร้างแบบจำลองการคำนวณ (รูปที่ 1) เนื้องอกที่คาดการณ์ได้สามารถใช้เพื่อคาดการณ์ผลการรักษาสำหรับผู้ป่วยที่ใช้อัลกอริทึมและเทคนิคการเรียนรู้ของเครื่อง ตัวอย่างเช่นสมการทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายถึงกลไกทางชีวภาพและทางกายภาพของการเจริญเติบโตของมะเร็งเช่นเดียวกับการตอบสนองการรักษาสามารถใช้เพื่อสร้างแบบจำลองที่กำหนดขึ้นของการลุกลามของเนื้องอก บริษัท ที่ใช้การสร้างแบบจำลองด้วยวิธีนี้คือความคิดริเริ่มพฤติกรรมของวัสดุชีวภาพ (IBMB SRLS) ซึ่งเป็นสปินออฟมหาวิทยาลัย Basilicata IBMB SRLS ใช้ฟังก์ชั่นการสร้างแบบจำลองตามสมการของซอฟต์แวร์ COMSOL Multiphysics®เพื่อสร้าง CanCermate ซึ่งเป็นแอพจำลองตามแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แสดงถึงพฤติกรรมของเนื้องอก
จุดสนใจที่ตั้งใจไว้ของรูปแบบมะเร็งคือการจำลองการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งในผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่ไม่ติดยาสามชนิดและเพื่อการหาปริมาณแผลที่แท้จริงก่อนที่จะได้รับเคมีบำบัด Neoadjuvant Lynparza® (Olaparib) เพื่อลดขนาดของเนื้องอก ด้วยผลลัพธ์ของแอพผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกวิทยาสามารถตรวจสอบความก้าวหน้าของเนื้องอกคงที่และปรับกลยุทธ์การรักษาได้ดีขึ้น
“ การรักษาในปัจจุบันในตลาดขาดความเป็นส่วนตัวและความแม่นยำ” Gianpaolo Ruocco ซีอีโอของ IBMB SRLS กล่าว “Cancermate ช่วยให้แพทย์ทำงานสถานการณ์เสมือนจริงลดภาระของผู้ป่วยและค่าใช้จ่ายในการรักษา”
รูปที่ 1. การเป็นตัวแทน 3 มิติของเต้านมของผู้หญิงที่นำมาจากการถ่ายภาพดิจิตอลทางคลินิกและการสื่อสารในตารางภาพการแพทย์
การกำหนดปริมาณเนื้องอกผ่านทางชีวภาพเสมือนจริง
แอพ Cancermate ได้รับการตรวจสอบกับข้อมูลจากการทดลองทางคลินิกที่ดำเนินการกับผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาด้วยLynparza®สำหรับมะเร็งเต้านมที่ไม่ได้แพร่กระจาย การทดลองทางคลินิกช่วยให้ทีมระบุเครื่องหมายมะเร็งเต้านมที่สำคัญรวมถึงเซลล์เม็ดเลือดขาวที่กรองมะเร็ง (TO) อธิบายการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและโปรตีน KI67 ที่อธิบายถึงหน่วยงานเนื้องอก ในระหว่างการศึกษาไบโอมาร์คเกอร์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเมื่อเวลาผ่านไป
ข้อมูลจากการทดลองใช้เพื่อทดสอบแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นเพื่อทำนายการตอบสนองของการเผาผลาญมะเร็งเต้านมการลุกลามของเนื้องอกเสมือนจริงและทำนายเนื้องอกนามิกส์ในการตอบสนองต่อการรักษาสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย
CUNCERMATE: การกระโดดต่อต้านมะเร็งส่วนบุคคล
แอพ Cancermate ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์นี้เพื่อรวมข้อมูลผู้ป่วยที่มีการวัดพื้นฐานเช่นปริมาณเนื้องอกเมตาบอลิซึม TOS และ KI67 ในแอพ Cancermate ผู้ตรวจสอบทางชีวภาพเสมือนได้ถูกรวมเข้ากับแบบจำลองเช่นตัวชี้วัดดิจิตอลหรือการคำนวณที่เป็นตัวแทนของกระบวนการทางชีวภาพหรือคุณสมบัติของโรคที่มีวัตถุประสงค์เพื่อเสริมหรือทำนายไบโอมาร์คเกอร์ทางคลินิกแบบดั้งเดิม biomarkers เสมือนจริงสำหรับความร้ายกาจส่วนบุคคลและประสิทธิภาพทางเภสัชจลนศาสตร์ส่วนบุคคลแจ้งการคาดการณ์ของแบบจำลองจากนั้นแอพจะใช้ biomarkers เหล่านี้กับชุดของสมการที่อธิบายการเติบโตของเนื้องอกและการตอบสนองต่อการรักษาเมื่อเวลาผ่านไป
ส่วนต่อประสานผู้ใช้สำหรับแอพรวมถึงฟิลด์อินพุตสำหรับข้อมูลเฉพาะผู้ป่วยเช่นระยะเวลาการสังเกตทั้งหมดมวลผู้ป่วยพื้นที่ผิวของร่างกาย KI67 พื้นฐานและค่า TO-values ปริมาณและระดับ creatinine (ตัวบ่งชี้ว่าร่างกายกำจัดยาผ่านฟังก์ชั่นทางร่างกาย)
หลังจากการคำนวณผลลัพธ์เชิงตัวเลขจะแสดงขึ้นสำหรับค่าแผลทางคลินิกที่คาดการณ์ไว้และกราฟิกแสดงความคืบหน้าด้วยปริมาณมะเร็งที่คาดการณ์ไว้และความเข้มข้นของยาแบบบูรณาการ
Ruocco และทีมงานของเขาสร้างแอพด้วยตัวสร้างแอปพลิเคชันใน COMSOL Multiphysics จากนั้นแปลง Comsol Compiler ™เป็นรูปแบบอิสระที่ช่วยให้ทีมสามารถแจกจ่ายแอพไปยังแพทย์ได้อย่างง่ายดาย
รูปที่ 2.
เพื่อนร่วมมะเร็งใช้งานง่ายและความสามารถในการจำลองทำให้มีคุณค่าในการรักษามะเร็งส่วนบุคคลสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกวิทยาและนักวิจัยด้านเภสัชกรรม เวอร์ชันปัจจุบันพร้อมสำหรับการใช้งานในกรอบทางคลินิกสำหรับมะเร็งเต้านมสามเท่าที่ได้รับการรักษาด้วยLynparza®และ Ruocco กล่าวว่าเทคโนโลยีพื้นฐานของแอพสามารถได้รับการฝึกฝนให้ครอบคลุมการจับคู่ชนิดมะเร็งเต้านมมากขึ้น
เมื่อการพัฒนาด้านเนื้องอกวิทยาที่คาดการณ์ได้เครื่องมือต่าง ๆ เช่นการแพทย์ส่วนบุคคลที่เป็นมะเร็งสามารถทำได้โดยช่วยให้แพทย์ประเมินและตรวจสอบปริมาณการอ่านเนื้องอก “ ผู้ป่วยมักจะได้รับการรักษานานกว่าที่จำเป็น แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วย ในซิลิโค เครื่องมือ” Ruocco อธิบาย
Lynparza เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนสำหรับ AstraZeneca AB