ЗОВ БУДУЋНОСТИ

ВЕШТАЧКИ ЊУХ ЊУШИ РАК

Unsplash

У неким случајевима, пре свега рака простате, пси су имали 99 одсто успеха у откривању болести њушкајући узорке урина пацијената

Обучени пси могу њушкањем да открију рак и многе друге болести. Група научника тражи начин да направи детектор који може да анализира мирис и открије присуство болести, баш као што то успева обученим псима. Бројне студије су доказале да дресирани пси могу да открију многе врсте болести – укључујући рак плућа, дојке, јајника, бешике и простате, чак и ковида-19 – једноставно путем мириса. У неким случајевима, пре свега рака простате, пси су имали 99 одсто успеха у откривању болести њушкајући узорке урина пацијената.

Али за обуку таквих паса је потребно доста времена, а њихова доступност и потреба за брзином у откривању болести је веома ограничени. Зато су научници покушали да користећи ове способности паса направе компактан уређај који би могли да користе у свакодневној пракси. Тим истраживача са Техничког факултета у Масачусетсу, познатог МИТ-а, и других научних институција осмислио је систем који може да открије хемијски и микробиолошки садржај узорка ваздуха који ће да буде још осетљивији од псећег њуха. Уређај су повезали са процесом машинског учења како би идентификовали специфичне карактеристике узорака који носе болест.


(МИТ)

Открића до којих су истраживачи дошли једног дана би могла да доведу до уређаја за отривање мириса болести који би био тако малих димензија да би стао у мобилни телефон, објављено је у часпису PLOS One у чланку Клер Гест из Медицинског института за истраживање паса из Велике Британије, истраживача Андреаса Мершина са МИТ-а и још 18 научника са Универзитета Џонс Хопкинс, Фондације за рак простате и неколико других универзитета и института.

Пси могу у раним фазама

Пси су, за ових, отприлике, 15 година, показали да са највећим успехом и у најранијим фазама успевају да детектују било коју болест коју смо тестирали, наводи Мершин. Њихов учинак је у неким контролисаним тестовима у појединим случајевима надмашио неке од тренутно најбољих лабораторијских тестова, додаје истраживач. „До сада су пси успели да открију више различитих врста рака много раније него било која друга технологија.

Што је још важније, истраживачи дуго нису примећивали да пси који су обучени да открију једну врсту рака, успевају да открију и неколико других врста карцинома – иако сличности узорака људима нису били очигледне. Пси могу да идентификују „канцере који немају никакве заједничке биомолекуларне карактеристике, објашњава Мершин. Употребом моћних аналитичких помагала, укључујући и гасну хроматографску спектрографију и микробиолошко профилисање, „ако анализирате узорке, рецимо, рака коже и бешике, рака дојке и рака плућа – болести за које је доказано да пас може да открије – они немају ништа заједничко. И поред тога, пси некако успевају да извуку заједничку карактеристику из свих врста канцера како би открили остале.

Уређај је осетљивији

Мершин и његов тим су током последњих пар година успели да развију, и настављају да га унапређују, минијатурни систем детектора који имају мирисне рецепторе сисара израђене тако да делују као сензори, чијом базом података ће моћи да се управља у реалном времену као што то може обичан мобилни телефон. Мершин чак предвиђа да ће једног дана сваки телефон имати уграђен детектор мириса, баш као што данас сваки има камеру. Такви детектори, поткрепљени напредним алгоритмима насталим на основу машинског учења, потенцијално би могли да открију ране знаке болести много пре у односу на класичне системе скрининга, а могли би да упозоравају на квалитет ваздуха уопште.


Андреас Мершин (МИТ)

У последњим тестовима који су обављени, тестирано је 50 узорака урина потврђених случајева рака простате и контролни узорци здарвих особа. Узорке су испитивала два обучена пса и минијатурни систем за детекцију. Затим су резултати убачени у програм машинског учења како би утврдили све сличности и разлике међу узорцима који би могли да помогну да систем са сензорима идентификује болест. Вештачи систем је успео да постигне исти резултат као пси, при чему су и пси и апарат имали успешност вишу од 70 одсто.

По Мершиновим речима, минијатурни систем је у ствари 200 пута осетљивији од псећег њуха у погледу могућности да открије и идентификује и најмање трагове различитих молекула, што је потврђњено у контролисаним тестовима. Али када треба да истумачи добијене резултате, онда је 100 одсто „глупљи. Ту на сцену ступа машинско учење како би успели да пронађу неухватљиве обрасце које пси откривају по мирису, а људи не успевају да утврде хемијском анализом.

„Пси не знају хемију, каже Мершин. „Када нешто помиришу њима се не појављују хемијске формуле у глави. Када осетите мирис скуване кафе, не видите листу хемијских елемената и њихову концентрацију, већ имате интегрисану сензацију. Тај осећај карактера мириса је оно што пси имају. Научници су знали да су сензори осетљивији од њуха паса, али је био проблем да се вештачка интелигенција обучи да доноси закључке као пси. Пошто је сада и то могуће, истраживачи се надају да ће ово бити солидан оквир за даља истраживања како би се развила нова технологија до нивоа погодног за клиничку употребу.

Мершин се нада да ће бити у прилици да тестирају далеко већи скуп узорака, можда и пет хиљад како би детаљније одредили значајне показатеље болести. Међутим, таква испитивања нису јефтина, и за тестирање само једног узорка потребно је издвојити хиљаду долара, но научници се надају да ће успети да изнесу свој подухват до краја.

(Извор РТС)

О аутору

Stanko

Оставите коментар