تست تنفسی در خانه با سگهای آموزشدیده و هوش مصنوعی؛ راهکار جدید برای تشخیص زودهنگام سرطان
تشخیص زودهنگام سرطان مهمترین راه برای نجات جان بیماران و بهبود نتایج درمان است. در حالی که تستهای چندسرطانی (MCED) همچنان در مرحله تحقیق و بررسی قرار دارند و بسیاری از آنها تاییدیه سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) را دریافت نکردهاند، برخی از این آزمایشها بهصورت تجاری قابل دسترسیاند و معمولاً هزینه نسبتاً بالایی دارند. برای مثال، تست خون Galleri از شرکت Grail یا تصویربرداری تمامبدن با MRI از شرکتهایی مانند Prenuvo و Ezra که هزینهای در حدود 2,000 دلار یا بیشتر دارند، نمونههایی از گزینههای فعلی هستند.
در همین زمینه، شرکت بیوتک اسرائیلی SpotitEarly رویکردی منحصربهفرد ارائه کرده است: تست تشخیص سرطان از طریق نمونهگیری تنفس در منزل که ترکیبی از حس بویایی برتر سگهای آموزشدیده و الگوریتمهای هوش مصنوعی است. به گفته شلومی مادر، مدیرعامل SpotitEarly، شواهد علمی نشان میدهد سگها میتوانند بیماریها از جمله انواعی از سرطان را از روی بو تشخیص دهند؛ گزارشهای متعددی نیز وجود دارد که سگهای همراه افراد، ماهها قبل از تشخیص رسمی بیماری، تغییراتی را حس کردهاند.
روش کار SpotitEarly چگونه است؟
– کاربر یک نمونه نفس را در منزل جمعآوری و به آزمایشگاه شرکت ارسال میکند.
– در آزمایشگاه، 18 سگِ آموزشدیده (اکثراً بیگل) برای شناسایی بوی اختصاصی مرتبط با سرطان به کار گرفته میشوند. سگها برای واکنش مشخص—مثلاً نشستن—در صورت شناسایی بو آموزش دیدهاند.
– رفتار سگها با استفاده از دوربین، میکروفن (برای ثبت الگوی تنفسی) و شمارنده ضربان قلب پایش میشود. دادههای فیزیولوژیک و تصویری سگها به پلتفرم یادگیری ماشینی منتقل شده و رفتار هر سگ در مقایسه با خط پایه گروهی تحلیل میشود تا دقت و اتکاپذیری افزایش یابد.
نتایج و شواهد علمی
نتایج اولیه این شرکت در یک مطالعه دو سو کور که در نشریه Scientific Reports منتشر شده، نشان داد که سگهای آموزشدیده میتوانند نمونههای تنفسی حاوی نشانگرهای مربوط به سرطان را با دقت حدود 94٪ شناسایی کنند. این مطالعه شامل 1,400 فرد بوده و روی چهار سرطان شایع—پستان، روده بزرگ، پروستات و ریه—متمرکز بود. اگرچه نتایج اولیه امیدبخش است، محققان خود شرکت و جامعه پزشکی بر لزوم اجرای مطالعات بالینی گستردهتر و ارزیابی مستقل پیش از پیادهسازی وسیع تأکید میکنند.
پیشرفت تجاری و برنامههای آینده
SpotitEarly که در سال 2020 در اسرائیل پایهگذاری شده، ماه می امسال پایان دوره ورود به بازار ایالات متحده را با جذب 20.3 میلیون دلار سرمایه از چند سرمایهگذار اعلام کرد. برنامه این شرکت گسترش مطالعات بالینی و عرضه مرحلهای تستها است؛ ابتدا بر روی تست ویژه سرطان پستان متمرکز خواهند شد و سپس سایر سرطانهای هدف را اضافه میکنند. طبق اعلام شرکت، کیتهای نمونهگیری تنفسی خانگی قرار است از طریق شبکهای از پزشکان سال آینده در دسترس مصرفکنندگان قرار گیرد. قیمت اعلامشده برای هر تست اولیه حدود 250 دلار و برای هر سرطان اضافی سهمی کمتر از قیمت اول خواهد بود؛ این قیمتگذاری با هدف قابلدسترستر کردن تست چندسرطانی نسبت به راهحلهایی مانند Galleri با قیمت معمولی حدود 950 دلار انجام شده است.
مزایا، محدودیتها و ملاحظات اخلاقی
رویکرد ترکیبی حس بویایی حیوانات با هوش مصنوعی میتواند هزینهها را کاهش دهد و امکان انجام غربالگری مکرر و کمتهاجمی را برای جمعیت گستردهتر فراهم کند. با این حال، لازم است موارد زیر مدنظر قرار گیرند:
– نیاز به مطالعات بزرگتر و بازتولید مستقل نتایج برای تایید کارایی و کلیتپذیری (generalizability) روش.
– دریافت مجوزهای نظارتی و تعیین استانداردهای عملیاتی برای تضمین کیفیت و ایمنی.
– توجه به رفاه حیوانات؛ SpotitEarly تاکید کرده که سگها بخشی از تیم هستند و مراقبت از آنها را در اولویت قرار میدهد، اما نظارت مستقل بر شرایط نگهداری و آموزش نیز ضروری است.
جمعبندی
تستهای تشخیص زودهنگام سرطان از طریق نمونهگیری تنفسی و تشخیص بوی اختصاصی توسط سگهای آموزشدیده که با هوش مصنوعی تقویت شدهاند، رویکرد نوآورانهای است که میتواند جریان غربالگری سرطان را دگرگون کند. نتایج اولیه امیدوارکننده است، اما برای ورود گسترده به بازار و اعتمادسازی بالینی، به شواهد بالینی جامعتر، ارزیابیهای مستقل و تأییدهای نظارتی نیاز است. ادامه پیگیری این فناوری و نتایج مطالعات آتی میتواند نشانهای از مسیر تازهای در حوزه پیشگیری و تشخیص زودهنگام سرطان باشد.