19.1.2023
Effektiva och smärtfria cancerbehandlingar med hjälp av artificiell intelligens
Alla har någon närstående som drabbats av cancer. Medicinska framsteg gör att cancern allt oftare kan botas, men behandlingarna är ofta både invasiva och smärtsamma.
Så kallade målinriktade metoder har länge diskuterats som ett alternativ till de cancerbehandlingar som är vanliga i dag. I målinriktade behandlingar utnyttjas små nanopartiklar som bär på molekyler av cancerläkemedel för att transportera läkemedlet fram till cancertumören. Denna metod ger minsta möjliga biverkningar. Men att utveckla en fungerande, effektiv nanopartikel är en stor vetenskaplig utmaning.
Nyligen publicerade ett team av internationella magisterstuderande inom Erasmus Mundus double degree-programmet Engineering of Data-intensive Intelligent Software Systems (EDISS) vid Åbo Akademi en artikel med titeln “Predicting efficacy of drug-carrier nanoparticle designs for cancer treatment: a machine learning-based solution” i tidskriften Nature Scientific Reports.
Teamet består av Md Raisul Kibria, Refo Ilmiya Akbar, Poonam Nidadavolu och Oksana Havryliuk. Arbetet handleddes av Sébastien Lafond och Sepinoud Azimi från ämnet informationsteknologi. Artikeln fokuserar på intelligenta lösningar för målinriktad behandling av cancer.
I artikeln presenteras en ny, AI-baserad metod för att utveckla effektiva läkemedelsbärande nanopartiklar. Modellen tillämpar djupinlärningsarkitektur för att uppskatta den lösningsmedeltillgängliga ytarean (SASA) hos en nanopartikel och anger effekten på några sekunder – i motsats till befintliga metoder som behöver upp till en vecka för att beräkna samma värde.
– Genomslagskraften i denna forskning är mångfaldig. Å ena sidan utgör den ett viktigt steg mot smärtfri behandling av cancer. Å andra sidan visar resultaten av denna undersökning också på ett kostnadseffektivt sätt att designa nanopartikelburna läkemedel. De befintliga lösningarna bygger starkt på försök och misstag. Genom att tillämpa metoden som presenteras i vår studie kan man spara en omfattande mängd materiella, mänskliga och datatekniska resurser. Det är ett stort framsteg på vägen mot smärtfri behandling av cancer och en kostnadseffektiv design av nanopartiklar, som kan utvidgas också till andra forskningsområden, säger Sepinoud Azimi.
Klicka här för att läsa hela forskningsartikeln.
EDISS är ett prestigefyllt, internationellt och EU-finansierat double degree-magisterprogram med tre samarbetspartner: Universidad de las Islas Baleares i Spanien, Università degli Studi dell’Aquila i Italien och Mälardalens högskola i Sverige.
Under en ettårig projektbaserad kurs inom studieprogrammet för EDISS arbetade team på 3–4 studerande med konkreta problem. Flera av projekten resulterade i referentgranskade publikationer.