Heidelberg’de geliştirilen ve “Hetairos” adı verilen sistem, standart mikroskobik doku kesitlerini analiz ederek merkezi sinir sistemi tümörlerinin 100’den fazla moleküler alt tipini tespit edebiliyor. Araştırmacılara göre teknoloji, dünya genelinde beyin tümörü teşhis süreçlerini önemli ölçüde hızlandırma potansiyeline sahip.

Beyin Tümörlerinde Yeni Dönem

Beyin ve omurilik tümörleri oldukça karmaşık bir yapıya sahip. Günümüzde birçok tümör türünün doğru şekilde sınıflandırılabilmesi için yalnızca mikroskobik inceleme yeterli olmuyor. Uzmanlar ayrıca tümörlerin moleküler özelliklerini de inceliyor.

Bu amaçla kullanılan DNA metilasyon analizi, günümüzde beyin tümörlerinin sınıflandırılmasında altın standart yöntem olarak kabul ediliyor. Ancak bu analizler özel laboratuvarlar, pahalı ekipmanlar ve yeterli miktarda tümör dokusu gerektiriyor. Sonuçların çıkması ise çoğu zaman iki haftayı bulabiliyor.

Dünyanın birçok bölgesinde ise bu teknolojilere erişim hâlâ mümkün değil.

11 Binden Fazla Doku Örneğiyle Eğitildi

Alman Kanser Araştırma Merkezi (DKFZ) ve Heidelberg Üniversitesi’nden bilim insanlarının geliştirdiği Hetairos, 9 bin 606 hastadan elde edilen 11 binden fazla dijital doku kesitiyle eğitildi.

Yapay zekâ sistemi, Dünya Sağlık Örgütü’nün güncel sınıflandırmasında yer alan merkezi sinir sistemi tümörlerinin neredeyse tamamını kapsayan 102 farklı moleküler alt tipi ayırt edebiliyor.

Araştırmacılar, sistemin yalnızca teşhis üretmediğini, aynı zamanda teşhisten ne kadar emin olduğunu da raporlayabildiğini belirtiyor.

Uzmanları Geride Bıraktı

Çalışmanın en dikkat çekici sonuçlarından biri ise yapay zekânın uzmanlarla karşılaştırıldığı bölüm oldu.

Farklı ülkelerden beş deneyimli nöropatoloğa 210 vaka verildi ve yalnızca doku kesitlerine bakarak teşhis koymaları istendi. Hetairos yüzde 68 doğruluk oranına ulaşırken, uzmanların ortalama doğruluk oranı yüzde 30’da kaldı.

Her vaka için en olası üç teşhis dikkate alındığında ise yapay zekânın başarı oranı yüzde 84’e yükselirken, uzmanların ortalaması yaklaşık yüzde 50 olarak hesaplandı.

Araştırmacılar, yapay zekânın deneyimli uzmanların bile fark etmekte zorlandığı son derece ince morfolojik ayrıntıları tespit edebildiğini belirtiyor.

12 Gün Yerine 12 Dakika

Hetairos’un en dikkat çekici özelliklerinden biri, teşhis süresini dramatik biçimde kısaltabilmesi oldu.

Araştırmacılar, sistemin gerçek klinik koşullardaki performansını değerlendirmek amacıyla prospektif bir çalışma gerçekleştirdi. Bu kapsamda 210 tümör örneği hem mevcut moleküler tanı yöntemleriyle hem de Hetairos tarafından bağımsız olarak analiz edildi. Yapay zekânın ürettiği sonuçlar, tedavi kararlarını etkilemeden ayrı olarak değerlendirildi.

Çalışma sonuçları, iki yöntem arasındaki zaman farkının oldukça çarpıcı olduğunu ortaya koydu. Günümüzde kullanılan kapsamlı moleküler tanı süreçleri, örneklerin laboratuvara gönderilmesi, analiz edilmesi ve sonuçların raporlanması nedeniyle ortalama 12 gün sürüyor.

Hetairos ise boyanmış doku kesitleri dijital ortama aktarıldıktan sonra standart bilgisayar donanımı üzerinde yalnızca 12 dakika içinde analizini tamamlayabiliyor. Doku örneklerinin hazırlanması ve taranması için gereken süre de hesaba katıldığında, sonuçların çoğu zaman 24 saat ila 48 saat içerisinde elde edilebildiği belirtiliyor.

Araştırmacılara göre bu hız avantajı özellikle agresif seyreden beyin tümörlerinde büyük önem taşıyor. Çünkü daha kısa sürede doğru tanıya ulaşılması, tedavi planlarının daha erken oluşturulmasına ve hastaların uygun tedavilere daha hızlı yönlendirilmesine yardımcı olabilir.

Uzmanlar ayrıca bu teknolojinin, gelişmiş moleküler analiz laboratuvarlarına erişimin kısıtlı olduğu bölgelerde teşhis süreçlerini önemli ölçüde hızlandırabileceğini düşünüyor.

Beyin Hastalıklarının Tedavisine Katkı Sağlayabilir

Hetairos’un özellikle genetik testler için yeterli tümör dokusunun bulunmadığı veya moleküler analizlerin net sonuç vermediği vakalarda önemli bir destek aracı olabileceği belirtiliyor.

Sistem ayrıca karar verirken hangi doku bölgelerine odaklandığını da gösteriyor. Böylece doktorlar yapay zekânın teşhise nasıl ulaştığını görebiliyor ve gerekli durumlarda ek incelemeler yapabiliyor.

Araştırmacılar, Hetairos’un moleküler testlerin yerini almak için değil, onları tamamlamak ve hızlandırmak amacıyla geliştirildiğini vurguluyor.

Bir DNA metilasyon analizinin maliyeti yüzlerce avroyu bulabilirken, Hetairos mevcut doku kesitlerini kullanarak çalışabiliyor. Bu da özellikle kaynakların sınırlı olduğu ülkelerde teknolojinin yaygınlaşmasını kolaylaştırabilir.

Bilim insanlarına göre yapay zekâ destekli dijital patoloji, gelecekte daha hızlı, daha ucuz ve daha erişilebilir kanser teşhis yöntemlerinin önünü açabilir.

Çalışmanın ayrıntıları Nature Cancer dergisinde yayımlandı.

Derleyen: Yağmur Saatcı