Golpe histórico al cáncer: pronto lo cazaremos con inteligencia artificial

El cáncer es un conjunto de más de 200 enfermedades diferentes, en su mayoría difíciles de detectar. Por lo general se identifica en fases avanzadas de la enfermedad. Por ello, el cáncer metastásico es responsable del 90% de las muertes asociadas al cáncer. En este contexto, es claro que la detección precoz tendría un impacto significativo en la supervivencia y el tratamiento de diversos tipos de cáncer.

¿La buena noticia? Un nuevo avance ha hecho posible que, más pronto que tarde, los médicos puedan detectar el cáncer en pacientes con inteligencia artificial (IA). Esto permitiría un tratamiento más precoz. Así lo confirma un nuevo artículo en Biology Methods & Protocols, publicado por Oxford University Press.

Hasta ahora, esto no ha sido posible porque el cáncer continúa siendo una de las enfermedades humanas más difíciles de detectar. Su naturaleza evolutiva dificulta el tratamiento de los tumores. Pero este proceso comienza de forma sutil, en forma de cambios epigenéticos. En esta línea, la metilación del ADN es uno de los eventos más tempranos que subyacen a la carcinogénesis.

La metilación es un proceso por el cual los cambios ambientales fuera de la célula pueden hacer que algunas bases del ADN se modifiquen. Los investigadores han observado que estos cambios provocan «marcas» en el ADN, relacionadas con el desarrollo temprano del cáncer, que podrían ayudar al diagnóstico precoz.

Es posible examinar qué bases del ADN están metiladas en los cánceres y en qué medida, en comparación con el tejido sano. Pero identificar las firmas específicas de metilación del ADN indicativas de distintos tipos de cáncer es como buscar una aguja en un pajar. Los investigadores de este estudio creen que la inteligencia artificial puede ser de gran ayuda.

«Los métodos computacionales como el modelo que exponemos a continuación, mediante un mejor entrenamiento con datos más variados y pruebas rigurosas en la clínica, proporcionarán con el tiempo modelos de IA que podrán ayudar a los médicos en la detección precoz y el cribado del cáncer», afirma Shamith Samarajiwa, autor principal del artículo. «Esto proporcionará mejores resultados a los pacientes», vaticina.

El artículo se basa en el modelo de IA entrenado por los investigadores de la Universidad de Cambridge y el Imperial College de Londres. Para «alimentar» a la IA, utilizaron una combinación de aprendizaje automático y profundo, enfocada a observar los patrones de metilación del ADN. ¿El resultado? La IA es capaz de identificar 13 tipos diferentes de cáncer (incluidos cánceres de mama, hígado, pulmón y próstata) a partir de tejido no canceroso con una precisión del 98,2% de éxito.

Los autores apuntan que su modelo se basa en muestras de tejido (no fragmentos de ADN en la sangre). Necesitaría entrenamiento y pruebas adicionales en una colección más diversa de muestras de biopsia para estar listo para su uso clínico. Te puede interesar: Una inteligencia artificial predice la muerte de una persona con un éxito del 78%

Asimismo, creen que un aspecto importante de este estudio fue el uso de un modelo básico de IA explicable e interpretable, que proporcionó información sobre el razonamiento que subyace a sus predicciones. Los investigadores exploraron el funcionamiento interno de su modelo y demostraron que éste refuerza y mejora la comprensión de los procesos subyacentes que contribuyen al cáncer.

La identificación de estos patrones de metilación inusuales (potencialmente a partir de biopsias) permitiría a los profesionales sanitarios detectar el cáncer de forma precoz. Esto podría mejorar drásticamente la evolución de los pacientes, ya que la mayoría de los cánceres son tratables o curables si se detectan a tiempo.