;
Новости 4 февраля 2022

Cancer Tech: 9 российских разработок, которые помогают бороться с раком

Далее

Классическая химиотерапия сегодня постепенно уступает место современным таргетным препаратам, лечение которыми можно проводить амбулаторно. Отдельно применяется иммунотерапия, позволяющая обратить собственные иммунные клетки человека против мишеней в опухолях. Чтобы лечение было эффективным, вся информация анализируется с помощью нейросетей и умных алгоритмов. «Хайтек» рассказывает об актуальных разработках из России, созданных резидентами Фонда «Сколково» и помогающих бороться с онкологическими заболеваниями: от ИИ-платформ до нового препарата против меланомы.

Рынок технологий и разработок, направленных на то, чтобы побороть «чуму XXI века», развивается с учетом трех основополагающих векторов: рост спроса на лечение, его высокая стоимость и длительная продолжительность терапии. Все это высокая нагрузка на системы здравоохранения:

  • дефицит кадров и медицинских учреждений (особенно это касается таких больших по территории стран, как Россия);
  • недостаток государственных средств, выделяемых на лечение пациентов в рамках систем медицинских страхования и исследования;
  • относительно низкие темпы регистрации новых препаратов при сравнительно высокой динамике внедрения новых подходов, видов терапий и клинических рекомендаций;
  • необходимость выбора «обоснованных» квот на лечение (когда продление жизни пациента на несколько месяцев может быть недостаточным обоснованием для оплаты его финансирования);
  • высокая загрузка медицинских учреждений, недостаток больничных коек и спрос на амбулаторные виды терапии.

Несмотря на то, что производители фармы не торопятся регистрировать свои препараты, глобальный рынок лекарственных средств против онкологических заболеваний различной нозологии остается одним из самых прибыльных и быстрорастущих: в 2019 году, по оценке Knowledge Sourcing Intelligence, его объем составлял $200 млрд, а к 2027-му ожидается рост до $394,2 млрд (+97%).

Число игроков на рынке технологий, способных решить боли в это области медицины, растет, а сами разработки активно развиваются, предлагая как новые виды терапии (иммунотерапия или CAR-T терапия), так и различные автоматизированные решения для диагностики, инновационные способы доставки препараторов (с меньшим количеством побочных реакций, меньшей токсичностью и более высоким ответом опухоли).

Несмотря на то, что в России проводится минорное количество исследований в области внедрения фармы, а по словам Ивана Моисеева, заместителя директора по научной работе НИИ им. Горбачевой, количество актуальных разработок не превышает 10 кейсов на всю страну, технологические стартапы активно развиваются, применяя новые подходы к лечению и диагностике онкозаболеваний.


Каждый год примерно у 18 млн мужчин и женщин диагностируют различные виды рака, включая карциному, саркому, нейроэндокринные опухоли и меланому. Рак также связан с примерно 9 млн смертей ежегодно.

Каждую минуту в мире обнаруживают примерно 34 случаев рака и происходит 18 смертей. Ежегодно эти опухоли способствуют:

— 4,1 млн новых диагностированных случаев и 1,8 млн смертей в Европе (включая Великобританию).

— 2,1 млн новых диагностированных случаев и 550 000 смертей в США.

— 1,2 млн новых диагностированных случаев и 760 000 смертей в Индии.

650 тыс. новых случаев и 300 000 человек в России. Причинами высокой смертности является поздняя диагностика опухолей из-за того, что пациент боится обращаться к врачу.


Пространство для работы с медицинскими данными

Лучший способ лечения — профилактика. Кроме того, современные методики сбора медицинских данных (анализы, томографии и даже секвенирование генома) стремительно дешевеют — только секвенирование за последние 15 лет упало в 100 тыс. раз. Основатель Biodata Станислав Скакун создал кросс-платформенное пространство, которое способно не просто хранить медицинские данные, но анализировать их. https://navigator.sk.ru/orn/1124303 позволяет мониторить состояние здоровья человека по ряду параметров, а также дает врачам доступ ко всей информации: благодаря этому можно оперативно корректировать терапию без необходимости посещения медицинских учреждений. В условиях пандемии это особенно важно. В основе платформы лежит база знаний с ИИ-модулем.

Biodata может отслеживать состояние человека на предмет онконастороженности, а также следить за параметрами здоровья пациента находящегося в восстановительный период после онкозаболевания — например, после успешной терапии или трансплантации костного мозга, когда особенно важно отслеживать биомаркеры на предмет возникновения рецидива.

Сам Станислав Скакун с 2014 года ежемесячно измеряет 300–400 биохимических показателей своего организма, что делает массив данных о состоянии его здоровья одним из самых крупных в мире.

«У нас исследования биохимии раз в пять дешевле, чем в США, — и при этом вы можете пойти и сдать любые анализы сами, без назначения врачей», — добавляет Скакун в беседе с Inc.

Инновации в хирургических технологиях

Ежегодно в мире от рака шейки матки (РШМ) умирают около 300 тысяч женщин. Несмотря на то, что большую часть летальных случаев можно избежать с помощью своевременной вакцинации против вируса папилломы человека, количество хирургических вмешательств, необходимых для терапии этого онкозаболевания, растет.

В возрастной группе женщин до 40 лет растет не только заболеваемость, но и смертность — прежде всего, связанная с лечением (часто подразумевающим хирургическое вмешательство). В раннем репродуктивном возрасте заболеваемость увеличилась в 5,3 раза по сравнению с 1990 годом, а смертность возросла в два раза. И это несмотря на то, что качество и уровень терапии РШМ тоже выросли.

Удельный вес больных раком репродуктивных органов в РФ в 1970 г. и в 2017 г., %. Источник: журнал Доктор.Ру

Как раз в этой области находится разработка научно-производственного центра «Химические технологии» — имплантат с памятью формы из никелида титана. Он применяется при хирургическом лечении гинекологического рака — РШМ или рака тела матки. Хирургическое лечение подразумевает радикальное вмешательство — трахелэктомию. Таким образом врачи формируют запирательный аппарат и укрепляют зону анастомоза (зона соединения полых органов — «Хайтек»). Причем имплантат также позволяет избежать многочисленных осложнений, в том числе связанных с последствиями радикальных хирургических вмешательств. Сюда относится профилактика опущения (выпадения) культи влагалища.

Подобные имплантаты применяют не только в гинекологии: материалы на основе никелида титана используются для пластической хирургии, для восстановления позвоночника, челюстно-лицевой хирургии и в ветеринарии.

Массовый скрининг и ИИ-аналитика медицинских изображений

Во время пандемии особенно остро встал вопрос массовой обработки рентгенографических изображений на предмет поиска патологий в легких — но именно эти технологии еще до появления COVID-19 начали применять для анализа медицинских изображений для обнаружения онкопатологий. ИИ-системы позволяют более точно искать на томограммах и рентгенограммах малейшие признаки онкологических новообразований даже в тех случаях, если врач их на заметил. Важно, что эти инструменты являются консультативными — окончательное решение принимает врач.

Платформа Botkin.AI позволяет проводить автоматический повторный пересмотр диагностических изображений, загруженных в PACS клиники или ЦАМИ регионов по самым разным диагнозам — от рака легких до рака молочной железы. Как результат, медики могут поставить диагноз на более ранних стадиях, что снижает летальность и тяжесть заболевания.

Для диагностики онкологических заболеваний сегодня применяются технологии искусственного интеллекта — в основном в области радиологии. Данный раздел медицины чаще всего занимается исследованиями визуального характера — компьютерными и магнитно-резонансными томограммами, рентгенами и флюорографиями. В радиологии система искусственного интеллекта способна распознавать различные патологии на одном или нескольких снимках. Таким образом, мы можем говорить о том, что радиологические решения развиваются по принципу массового скрининга поиска онкологии. Например, рака легкого или рака молочной железы. Разумеется, что это небольшая часть первичного скрининга, неполная онкодиагностика, но это очень очень важный элемент, в котором хорошо себя проявляют технологии искусственного интеллекта.

Сергей Воинов, директор по акселерации по направлению «Цифровая медицина» Кластера биологических и медицинских технологий Фонда «Сколково» (Группа ВЭБ.РФ)

Еще одна платформа, позволяющая проводить ИИ-анализ мамограмм — «Цельс», — успешно снижает риски пропуска патологий. А также анализирует гистологические исследования образцов тканей молочной железы и определяет наличие патологических клеток. Такой подход также позволять выявить злокачественные и доброкачественные новообразования, кальцинаты, лимфоузлы, фиброзно-кистозную мастопатию и определить плотность ткани молочной железы по ACR.

Алгоритмы платформы принятия врачебных решений «Третье мнение» используются для диагностики широкого спектра патологических изменений на рентгенограммах грудной клетки: от COVID-19 и туберкулеза до онкологии. Благодаря такому автоматическому пересмотру изображений время, которое тратит рентгенолог на один снимок, снижается на 40%, а точность постановки диагноза приближается к 100%.

Использование СППВР-платформы Carementor AI уже привело к тому, что время, которое тратит врач на анализ КТ, сократилось в 10 раз (это заявление реальной клинической больницы). Если в среднем длительность анализа томограммы составляла 20 минут (в сложных случаях — 40 минут), то теперь это примерно 2–4 минуты. А пропускная способность больницы увеличилась в четыре раза.

Раннее выявление онкозаболеваний

Сразу несколько решений российских компаний направлены на раннюю диагностику и поддержку принятия врачебных решений при онкозаболеваниях. Ключевую роль в них играет машинное обучение и алгоритмы искусственного интеллекта.

Системы ранней диагностики стремятся к снижению травматичности медицинских исследований, а именно — к отказу от болезненной инвазивности. Одним из таких направлений стала жидкостная биопсия. Сама технология позволяет из образцов крови извлекать информацию о наличии мутаций в циркулирующей опухолевой ДНК. Таким образом врачи могут мониторить эффективность лечения, корректировать терапию и выбирать правильную медикаментозную поддержку. Тест выявляет новообразования вне зависимости от стадии заболевания, поэтому их можно определить на ранней стадии развития. Такие тесты подходят для бессимптомных людей с семейной историей рака; для людей, которые хотят включить это исследование в ежегодную профилактику рака, и для бессимптомных людей с высоким риском развития рака, например, пациенты с мутацией в генах BRCA1/2, PALB и ChECK2.

Наличие и распространение таких тестов жидкой биопсии вызвало спрос на соответствующие автоматизирующие решения, которые бы позволили имплементировать результаты медицинских исследований в общую картину заболевания пациента, вместе с его демографическим профилем, другими параметрами здоровья. В «Сколково» подобную платформу поддержки принятия врачебных решений разрабатывает «Онкодиаг». Сегодня она уже работает с определенным типом тестов — СА-62, но, по словам разработчиков, ее можно легко масштабировать на другие медицинские исследования.

Не пропустить ошибку врача

К сожалению, человеческий фактор — одна из самых распространенных причин не только поздно поставленных диагнозов, но и летальных случаев. Компания Eva Lab разрабатывает ИИ-решение, которое помогает врачам ставить своевременные диагнозы в случаях, когда у пациента уже есть первые признаки колоректального рака — рака толстой и прямой кишки.

Со слов экспертов компании, до 26% полипов пропускаются врачами при колоноскопии, но именно вовремя начатое лечение позволяет избежать это опасное заболевание: колоректальный рак занимает третье место в мире по количеству случаев заболеваемости и второе — по смертности как среди мужчин, так и среди женщин.

Платформа принятия врачебного решения Polyptron настроена таким образом, чтобы алгоритмы, обрабатывая результаты проведенной колоноскопии, обращали внимание врача-эндоскописта на первые признаки рака — полипы. В случае раннего обнаружения риск развития рака снижается на 72%.

Мы рассматриваем технологии искусственного интеллекта в контексте СППВР-сервиса, то есть системы поддержки принятия врачебных решений. Врач-радиолог, к сожалению, не всегда может увидеть какие-то мельчайшие проявления той или иной болезни, а алгоритмы как раз помогают специалисту распознать и обозначить на снимке области интереса, на которые стоит пристальнее посмотреть. Последнее слово о постановке диагноза и методе лечения, а также полная ответственность за диагностику остаются за врачом.

Сергей Воинов, директор по акселерации по направлению «Цифровая медицина» Кластера биологических и медицинских технологий Фонда «Сколково» (Группа ВЭБ.РФ)

Причем алгоритмы могут обрабатывать видеопоток с эндоскопа прямо в режиме реального времени, фиксировать патологии и сохранять всю необходимую информацию на сервер.

Иммунотерапия против меланомы

Официальная статистика заболеваемости меланомой в России: четыре-пять случаев на 100 тыс. населения. И она увеличивается ежегодно (на 2,75%), прежде всего, по двум основным причинам: растет информированность населения и растет выявляемость заболевания. За период с 2006 по 2016 год в России от меланомы кожи скончалось свыше 36,3 тыс. больных. Средний возраст умерших — 63,9 года. Это рождает спрос на новые препараты, которые могли бы помочь пациентам с этим диагнозом.

При метастатических формах заболевания используется хирургический метод, химиотерапия, общая гипертермия, фотодинамическая терапия и иммунотерапия. Компания «АЛЬФАНИЛ» разрабатывает препарат для лечения меланомы именно в фокусе иммунотерапии — с более низкой токсичностью.

Сегодня терапия на основе интерлейкина-2 (IL-2) входит в клинические стандарты лечения этого онкозаболевания, однако из-за токсичности высоких доз его не всегда можно применить столько раз, сколько это нужно до достижения необходимого отклика. Компании удалось создать мутеин интерлейкина-2 (Non-Alpha IL-2) (пептид (одной из разновидностей цитокинов), который является медиатором воспаления и иммунитета — «Хайтек»), у которого очень низкий токсичный профиль и увеличенный срок полураспада. Сейчас его уже протестировали in vivo.

По словам разработчиков компании, препарат на основе мутеина позволит увеличить терапевтическую дозу, что приведет к существенному увеличению числа пациентов с положительным откликом на лечение.


Российские разработки находятся на стыке ИТ и медицины: это позволяет и отвечать на современные вызовы онкологии, и снижать стоимость проводимых исследований, и повышать эффективность текущих видов терапии. Более того, они находятся в международных трендах на иммунотерапию, ML-анализ изображений и автоматизированные кросс-платформенные решения, позволяющие вести пациента дистанционно.


Читать далее

НАСА предлагает посмотреть фото, которое «Хаббл» снял в ваш день рождения

Эксперты заявили, что на спутниковые снимки попал истребитель шестого поколения

Посмотрите, как телескоп «Джеймс Уэбб» выглядит с Земли