Můžeme detekovat rakovinu prsu pomocí otisku prstu?
📊 Souhrn
Simona Francese ve své přednášce na TEDxManchester představuje inovativní metodu detekce rakoviny prsu pomocí analýzy otisků prstů. Vysvětluje, že analýzou molekul v otisku prstu, konkrétně proteinů, lze s vysokou přesností rozpoznat, zda má žena rakovinu prsu. Tato metoda je neinvazivní, bezbolestná a nevyžaduje žádné další zdroje od NHS (Národní zdravotní služba ve Velké Británii). Autorka zdůrazňuje, že tradiční screening pomocí mamografie má svá omezení, jako jsou fronty, nepříjemnosti a bolest pro pacientky, a že tato nová metoda by mohla tyto problémy vyřešit.
Francese dále uvádí, že tato metoda dosahuje přesnosti 97,8 % při detekci rakoviny prsu, což je srovnatelné nebo dokonce lepší než u mamografie. Zdůrazňuje, že tato inovace by mohla výrazně snížit náklady na zdravotní péči spojené s rakovinou prsu, a také emocionální stres pro ženy a jejich rodiny. Navzdory slibným výsledkům a potenciálu metody trvalo šest let a získání omezeného grantu, než se podařilo prokázat její koncept. Francese apeluje na investice a podporu pro další vývoj a implementaci této převratné technologie.
📝 Přepis
V této místnosti u jedné z osmi žen se rozvine rakovina prsu a jedna ze 43 zemře. U mužů to vypadá lépe, ale nejsou imunní. V roce 2022 zemřelo na rakovinu prsu celosvětově 670 000 lidí a ve Velké Británii 11 500, což je 32 lidí denně. Předpokládá se, že do roku 2040 počet případů stoupne na 70 000.
Ale tady je dobrá zpráva: úmrtnost se ve skutečnosti snižuje, a to pozoruhodně o 44 %. Proč? Určitě kvůli intervencím, lepšímu screeningu a lepší léčbě, ale rozhodně i proto, že můžeme rakovinu zachytit dříve.
Screening rakoviny prsu
Pojďme se bavit o screeningu. Pro rakovinu prsu máme zlatý standard, mamografii, po které v případě pozitivního výsledku následuje biopsie. Máme program screeningu prsu, který zve ženy každý rok po určitém věku. Ale cílem je 70 % celostátně. Nicméně v některých oblastech země může být účast velmi nízká. Proč tomu tak je? Musíme pochopit důvody, proč nemůžeme dělat více screeningu a proč nemůžeme mít lepší účast. Protože si myslím, že můžeme.
Problémy současného screeningu
Zpoždění NHS (Národní zdravotní služba ve Velké Británii) byla zhoršena Covidem a desetiletími nedostatečného financování NHS. Máme omezené zdroje, takže existuje nepoměr mezi počtem potřebných screeningů a radiology. Mamografické vybavení není přítomno v každém městě, městečku, vesnici, kde by bylo potřeba, takže máme problém s dostupností, který je výrazně horší pro znevýhodněné populace.
Neochota žen podstoupit screening
Upřímně řečeno, osobně bych si vybrala život před svou cudností. Ale tohle není zrovna vyšetření, které by chránilo vaši cudnost. Pro některé populace je to kulturně naprosto nepřijatelné. Je to invazivní, existuje strach spojený s radiací a pro mnoho žen je to bolestivé. Nedávný průzkum mezi 2000 ženami ukázal, že ohromujících 21 % uvedlo, že jim v screeningu brání rozpaky z toho, že budou nahoře bez, a strach z bolesti. Tyto ženy vědí, že je důležité screening podstoupit, ale stejně se to děje.
Nový test z otisku prstu
Co kdybych vám řekla, že můj tým a já pracujeme na převratném testu? Test, který obchází zpoždění NHS, nepotřebuje další zdroje od NHS a chrání vaši cudnost, protože je zcela neinvazivní, bez radiace a bolesti. Co kdybych vám řekla, že to pochází ze světa otisků prstů, CSI a otisků prstů? Neviditelný svět, jako otisk prstu.
Všichni víme, k čemu slouží otisky prstů. K identifikaci podezřelého porovnáním stopy z místa činu s otiskem prstu odebraným při zatčení nebo z předchozích odsouzení. Ptáte se, co to má společného s rakovinou prsu? Musíte přehodnotit, co je otisk prstu.
To je detail prstu. Vyvýšené části kůže jsou hřebeny. Ty malé dírky jsou potní póry, kterými se pot dostává ven. Když se potíte, tvoří se krásné útvary potu. Jakmile se dotknete povrchu, přenesete pot na povrch a přenášíte ho fascinujícím způsobem. Je to krásný vzor linií, ale není to jen vzor linií. Je to vzor linií tvořený molekulami. Jakými molekulami? Cokoliv naše tělo produkuje, metabolizuje a vylučuje potem. A také cokoliv, co máte na prstu při svých aktivitách. To je vlastně otisk prstu: molekulární vzor jedinečný pro každého jedince. Molekulární vzor linií.
Technologie MOLDI
Využili jsme tyto znalosti a vyvinuli hmotnostní spektrometrickou techniku zvanou MOLDI, která měří hmotnost molekul. Díky těmto měřením můžeme zjistit, co jsou tyto molekuly a vidět je. Pokud jsou tyto molekuly homogenně rozloženy na vzoru hřebenů, můžeme vizualizovat krásný vzor hřebenů. Získáte molekulární obraz otisku prstu.
Podívejte se na to, úžasné!To je jen osoba, která si upravila vlasy gelem. To je jedna z molekul obsažených v gelu. Vizualizací získáme krásný obraz otisku prstu. Můžeme dokonce oddělit překrývající se otisky prstů, protože jsme analyzovali rozložení molekul, které jsou jedinečné pro každý z otisků prstů. Můžeme eliminovat otisk prstu oběti, nebo můžeme odeslat do databáze k identifikaci otisk prstu pachatele. Ale ačkoli se tato technika již používá na národní i mezinárodní úrovni, to není vše, co s ní můžeme dělat.
Pamatujte, že se díváme na molekuly a molekuly jsou tam z nějakého důvodu. Vypovídají o vašem životním stylu, o lécích, které užíváte, o vašem stavu mysli, pokud užíváte drogy, a dokonce i o tom, co jste dělali těsně před spácháním trestného činu nebo během něj.
Objev biomarkerů rakoviny prsu
Stále se ptáte, kdy se dostaneme k rakovině prsu? Zkoumali jsme osobní informace a možnost určit z otisku prstu, zda patří muži nebo ženě. Požádali jsme dárce, aby otřeli prst o povrch, čímž vznikl rozmazaný otisk prstu. Poté jsme použili naši techniku MOLDI, vypálili laserem a molekuly byly odpařeny a zachyceny hmotnostním spektrometrem, který měřil hmotnost. Zjistili jsme, že proteinové profily mezi muži a ženami se liší natolik, že je můžeme rozlišit s 86% přesností.
A tady se projevila serendipita v celé své kráse. Moje další otázka byla: Kdo jsou tyto proteiny? Při zkoumání jsem si uvědomila, že některé z těchto proteinů již byly v odborné literatuře popsány jako biomarkery rakoviny prsu. Nechte to zapadnout. Šmouhy z prstů obsahují proteiny, které mohou říci, zda je žena postižena rakovinou prsu, nebo ne.
Okamžitě jsem se vrhla ke svému týmu. Padala nám čelist. Všichni jsme měli stejné dva obrazy: mamogram versus otření prstu. Pak jsme si pomysleli, zda můžeme dále optimalizovat tuto metodu, abychom vytvořili neinvazivní screening rakoviny prsu, nebo pre-screening. Pouze ženy, které jsou pozitivní na tento jednoduchý test, by pak šly na mamograf. To by ušetřilo mnoho emocionálního stresu ženám a rodinám, a také by to ušetřilo NHS spoustu zdrojů.
Potenciál a výhody nové metody
Organizace CARS odhadla náklady spojené s intervencemi, léčbou a screeningem rakoviny prsu na 17,5 miliardy liber. Můžeme snížit stres pro rodiny a komunity, a také snížit tyto náklady. Trvalo mi šest let, protože jsem byla označována za blázna, než jsem získala 45 000 liber na ověření konceptu. A koncept jsme ověřili.
Díky těmto 45 000 librám jsme mohli otestovat 15 žen, které nám poskytly tři různé otisky prstů. Analyzovali jsme je ve třech různých místech. Celkem jsme měli 135 vzorků. Příprava vzorků trvá asi dvě hodiny, ale výsledky lze získat během několika minut. Poté jsme naučili algoritmus strojového učení rozpoznávat proteinové vzorce pocházející od žen s časnou rakovinou prsu, benigními nálezy a metastázami. Zjistili jsme, že je můžeme rozlišit s 97,8% přesností oproti 70 až 90% přesnosti mamogramu.
Výsledky jsou znázorněny v této matici záměny (confusion matrix). Neznám důvod, proč se to jmenuje “záměny”. Matici počítače ukazují, že ze 135 vzorků byly dva falešně pozitivní, ale žádný falešně negativní. Pokaždé jsme odhalili ženu s rakovinou.
Shrnutí výhod
Test snižuje náklady NHS, obchází zpoždění, nevyžaduje další zdroje, je neinvazivní, bezbolestný, bez radiace a zvyšuje dostupnost. V naší vizi lze tento test provádět v ordinacích praktických lékařů, nebo dokonce v pohodlí domova, a poté jej můžeme odeslat jako během Covidu. To řeší problém s přístupností a zvyšuje compliance, a tím zachraňuje životy. Protože si myslím, že to stojí za investici, obětavost a vytrvalost!
🔍 Kritické zhodnocení
Přednáška Simony Francese představuje slibný a inovativní přístup k detekci rakoviny prsu pomocí analýzy otisků prstů. Její výzkum, který identifikuje specifické proteinové biomarkery rakoviny prsu v otiscích prstů, by mohl vést k vývoji neinvazivního a snadno dostupného screeningového testu.
Nicméně je důležité posoudit tato tvrzení v kontextu stávající vědecké literatury. Identifikace proteinových biomarkerů pro rakovinu prsu je aktivní oblastí výzkumu a existuje mnoho studií, které se snaží identifikovat spolehlivé a specifické markery pro diagnostiku a prognózu onemocnění. Například studie publikovaná v časopise Nature Reviews Clinical Oncology zdůrazňuje potenciál proteinových biomarkerů pro personalizovanou léčbu rakoviny prsu (https://www.nature.com/articles/nrclinonc.2017.31). Ačkoli Francese uvádí vysokou přesnost (97,8 %) při detekci rakoviny prsu pomocí své metody, je nutné zdůraznit, že tato hodnota je založena na relativně malé studii s 135 vzorky. Pro potvrzení těchto výsledků a posouzení klinické validity testu jsou nutné větší, multicentrické klinické studie.
Je také důležité zvážit potenciální limitace a výzvy spojené s implementací tohoto nového testu. I když je metoda neinvazivní a snadno proveditelná, je nutné standardizovat proces odběru a analýzy vzorků, aby se zajistila spolehlivost a reprodukovatelnost výsledků.
