Sakkjátszma a rák ellen
A mesterséges intelligencia a daganatos betegségek diagnosztikáját és kezelését is alapjaiban alakítja át. A magyar kutatók által fejlesztett döntéstámogató rendszer már napjainkban is segíthet kiválasztani a személyre szabott célzott terápiát, a kutatók szerint pedig egy évtizeden belül a betegek többsége számára elérhetővé válhatnak az ilyen kezelések. Dr. Peták István professzor, magyarországi rákkutató, a Genomate Health és az Oncompass Medicine alapítója orvoskutatóként munkatársaival olyan mesterségesintelligencia-alapú szoftvert alkotott, amely új távlatokat, lehetőségeket hozhat a daganatos betegségek kezelésében. A precíziós onkológia nemzetközileg elismert kutatójával a Csíkszeredai Kórháznapokon beszélgettünk.
– Mind gyakrabban halljuk, hogy a mesterséges intelligencia forradalmasítja a daganatos betegségek kezelését. Egy „átlagos” beteg számára ez mit jelent? Valóban ennyire közel van az áttörés?
– A mesterséges intelligencia nagyon tág fogalom, ezért fontos tisztázni, miről beszélünk. Ma sokan a ChatGPT-hez hasonló nyelvi modellekre gondolnak, de az orvoslásban egészen más típusú mesterséges intelligenciák dolgoznak. Olyan számítógépes rendszerekről van szó, amelyek egy korábban ember által végzett szellemi feladatot vesznek át vagy támogatnak. Az onkológiában három nagy területen látunk óriási fejlődést. Az első a diagnosztika. A képalkotó vizsgálatok – a CT, az MR, a mammográfia vagy a röntgen – kiértékelésében ma már olyan algoritmusok segítik a radiológusokat, amelyek sok esetben a legkisebb elváltozásokat is képesek felismerni. Ez azt jelenti, hogy a daganatot korábban és nagyobb biztonsággal fedezhetjük fel. A második nagy terület a patológia. A mikroszkópos metszetek elemzésében is egyre több mesterséges intelligenciára épülő megoldás működik, amelyek pontosabb diagnózist és pontosabb daganattípus-meghatározást tesznek lehetővé. Én azonban a harmadik területtel foglalkozom: azzal, hogy miként lehet mesterséges intelligenciával segíteni a személyre szabott terápiás döntéseket.

– Ez az úgynevezett precíziós onkológia?
– Igen. A precíziós onkológia lényege, hogy megkeressük, milyen genetikai hibák okozzák egy adott beteg daganatát, majd ezek alapján választjuk ki a célzott gyógyszert. Ma már a betegek döntő többségénél képesek vagyunk feltérképezni ezeket a génhibákat. Egy daganatban átlagosan öt fontos genetikai eltérés található, de ezek több millió lehetséges mutációból, mintegy hétszáz gén különböző kombinációiból állhatnak össze. A probléma nem az, hogy nem lájtuk a génhibákat, hanem az, hogy hogyan döntjük el: a közel kétszáz elérhető célzott gyógyszer közül melyik lesz valóban hatásos.
– Miért ilyen nehéz ez a döntés?
– Azért nehéz egy-egy ilyen döntés, mert a daganat nem egyetlen génhibából áll. Tegyük fel, hogy találunk egy olyan eltérést, amelyre létezik gyógyszer. De könnyen lehet, hogy a másik négy génhiba ellenállóvá teszi a daganatot ezzel a kezeléssel szemben. Ezért nem elegendő egyetlen mutációt vizsgálni, hanem az egész rendszert kell megérteni. Pontosan erre fejlesztettük ki az elmúlt tíz évben a munkatársaimmal azt a számítógépes programot, amely segít az orvosnak kiválasztani a legjobb terápiát.
– Hogyan működik ez a gyakorlatban?
– A program elemzi a daganat genetikai térképét, rangsorolja a génhibákat, megállapítja, melyek a legfontosabbak, majd összeveti őket a rendelkezésre álló gyógyszerekkel és a több ezer tudományos bizonyítékkal. Végül sorrendet állít fel arról, hogy melyik kezelésnek van matematikailag a legnagyobb esélye a sikerre. Fontos hangsúlyozni, hogy a döntést továbbra is az orvos hozza meg. A mesterséges intelligencia nem helyettesíti az orvost, hanem egy rendkívül erős döntéstámogató eszközt ad a kezébe. Kicsit hasonlít a sakkhoz, mert a daganat is stratégiai játékot játszik. Amikor 1997-ben a Deep Blue szuperszámítógép legyőzte Garri Kaszparov akkori sakkvilágbajnokot, mindenki megértette, hogy egy számítógép képes több százmillió lehetséges lépést végiggondolni. A daganat is hasonlóan működik. Több száz gén közül néhány kulcsszereplő indítja el a betegséget. Nekünk azt kell felismernünk, melyik a „királynő”, melyik a „futó”, és melyik csupán egy gyalog. Ha rossz figurát ütünk le, a daganat tovább játszik. Ha viszont a kulcsszereplőt kapcsoljuk ki, akkor összeomlik az egész rendszer. Ezért olyan fontos a stratégia. Ebben tud a számítógép segíteni, sokkal gyorsabban és sokkal több lehetőséget átgondolva, mint amire egy ember képes.

– Milyen bizonyítékok vannak arra, hogy ez valóban működik?
– Az első klinikai bizonyítékot a párizsi Curie Intézetben szereztük meg. Több mint száz beteg kezelését elemeztük. Azt találtuk, hogy amikor az orvos olyan gyógyszert választott, amelyet a programunk is támogatott, a kezelés négyszer nagyobb valószínűséggel bizonyult hatásosnak, mint azokban az esetekben, amikor a szoftver nem ezt javasolta. Ez volt az első bizonyíték arra, hogy egy mesterséges intelligenciára épülő terápiatervező rendszer valóban képes javítani a személyre szabott kezelések eredményességét.
– Melyik daganattípusok esetében lehet a legeredményesebben alkalmazni ezt a módszert?
– Maga a megközelítés valójában daganattípustól független. A célzott gyógyszerek ugyanis nem azt nézik, hogy a daganat a tüdőben, az emlőben vagy a vastagbélben alakult ki, hanem azt, hogy milyen génhiba áll a kialakulása mögött. Természetesen vannak különbségek, hiszen az egyes daganatokban eltérő gyakorisággal fordulnak elő bizonyos genetikai eltérések. A legtöbb tapasztalatunk a leggyakoribb daganatokkal – például a tüdő-, emlő- és vastagbélrákkal – kapcsolatban van, de éppen a ritkább daganatok esetében lehet különösen nagy jelentősége ennek a szemléletnek. Ezeknél ugyanis sokszor kevesebb hagyományos kezelési lehetőség áll rendelkezésre, ezért minden olyan új módszer, amely genetikai alapon képes terápiát ajánlani, komoly esélyt jelenthet a betegek számára. Úgy gondolom, hogy minden olyan páciens esetében érdemes megfontolni a precíziós onkológiai megközelítést, akinél gyógyszeres kezelés jön szóba, beszéljünk műtét előtti vagy utáni terápiáról, illetve áttétes betegségről.

– Erről a technológiáról tartott előadást a Csíkszeredai Kórháznapokon. Elképzelhető, hogy ez a technológia a közeljövőben itt, Csíkszeredában is elérhető lesz?
– Igen, ez határozott célunk. Szeretnénk olyan együttműködéseket kialakítani, amelyek révén az erdélyi betegek is hozzáférhetnek ehhez a lehetőséghez. Bár már jelen vagyunk nemzetközi szinten – Bostonban is működik központunk –, fontosnak tartjuk, hogy mivel ez a fejlesztés magyar kutatók munkájából indult el, a Kárpát-medence betegei is mielőbb részesülhessenek az eredményeiből.
– Korábban azt mondta, eljöhet az idő, amikor a daganatos betegségekre úgy tekintünk majd, mint napjainkban a leprára. Mi ad okot erre az optimizmusra?
– A lepra legyőzésének kulcsa az volt, hogy megismertük a betegség okát. Amíg csak a tüneteket láttuk, addig tehetetlenek voltunk. Amikor azonban sikerült azonosítani a kórokozót, már tudtunk célzott gyógyszert fejleszteni ellene. A rákkal is hasonló a helyzet. Maga a daganat tulajdonképpen nem ok, hanem következmény. Ma már egyre pontosabban látjuk azokat a génhibákat, amelyek elindítják ezt a folyamatot. Több mint kétszáz célzott gyógyszer áll rendelkezésünkre, és folyamatosan jelennek meg újak. Vannak betegek, akiknél egyetlen tablettával teljesen eltűnnek az áttétek, és hosszú éveken át tünetmentesen élhetnek. Ez néhány évtizede még elképzelhetetlen lett volna. A legjobb példa erre a hasnyálmirigyrák. Sokáig tudtuk, hogy a betegek jelentős részénél ugyanaz a génhiba áll a háttérben, de nem volt rá gyógyszer. Most végre elkészült egy ilyen készítmény, és az első klinikai eredmények azt mutatják, hogy képes megduplázni a betegek túlélési esélyét. Ez nemcsak a hasnyálmirigyrák miatt fontos, hanem azért is, mert újabb bizonyítéka annak, hogy maga a gondolkodásmód helyes. Ha megtaláljuk a daganat legfontosabb genetikai mozgatórugóját, és azt sikerül célzottan blokkolni, akkor látványos eredményeket érhetünk el.

– Mindez azt jelenti, hogy a rák fokozatosan krónikus betegséggé válhat?
– Egyre inkább ezt látjuk. A daganat valójában az élet egyik legősibb betegsége. Már az egyiptomi múmiákban is találtak daganatos elváltozásokat, és az állatvilágban is jelen van. Ez abból fakad, hogy sejtjeink egész életünk során osztódnak, és a DNS másolása közben időnként hibák keletkeznek. A szervezetünk számos védelmi mechanizmussal rendelkezik ezek kijavítására, de ha ezek a rendszerek is hibát szenvednek, kialakulhat a daganat. Az elmúlt hetvenöt évben azonban óriási fejlődés történt. Megismertük a DNS szerkezetét, azonosítottuk a daganatot okozó géneket, megjelentek a célzott gyógyszerek, most pedig a mesterséges intelligencia segíti mindezt. Ha megnézzük ezt a fejlődést egy idővonalon, jól látszik, hogy egyre gyorsul. Az első célzott gyógyszer után huszonöt év alatt közel kétszáz új készítmény született. Minden okunk megvan arra, hogy ez a fejlődés tovább folytatódjon. A matematikai modellek alapján reálisnak tartom, hogy egy évtizeden belül a betegek többsége számára elérhetővé válik valamilyen célzott kezelés. Ezért mondom azt, hogy ma már nem pusztán reményről beszélünk, hanem egy olyan folyamatról, amelynek eredményeit nap mint nap látjuk a klinikákon.
– Kutatóorvosként mit jelent Önnek, hogy magyar fejlesztés áll ennek az áttörésnek az élvonalában? Sokan már Nobel-díjról is beszélnek.
– A Nobel-díj részemről önmagában nem cél. Számomra akkor lenne igazán jelentősége, ha addigra legalább egymillió beteg kezelését sikerülne érdemben javítanunk ezzel a módszerrel. A tudomány igazi értéke ugyanis nem az elismerésekben, hanem a társadalmi hatásban mérhető. Amikor 1995-ben orvosként daganatos gyermekek között kezdtem dolgozni, még szinte kizárólag kemoterápiás lehetőségeink voltak. Nap mint nap elveszítettünk olyan gyermekeket, akiken ma már jó eséllyel tudnánk segíteni. Akkor határoztam el, hogy az életemet annak szentelem, hogy minden daganatos beteg megkapja azt a célzott kezelést, amely valóban az ő daganatának genetikai okára hat. Harminc év telt el azóta. Elkészült 2003-ban a Human Genom Projekt, feltérképeztük a daganatokat okozó géneket, megszülettek a célzott gyógyszerek, és ma már mesterséges intelligencia segíti a terápiás döntéseket is. Úgy érzem, jó úton járunk. A legnagyobb vágyam az, hogy a gyermekeink és az unokáink számára a rák már ne legyen félelmetesebb betegség, mint ma egy tüdőgyulladás. Veszélyes lesz, de kezelhető. Ha ezt megérjük, akkor majd úgy érzem, hogy érdemes volt erre feltenni az egész életemet.
– Összefoglalva: van remény…
– Nemcsak remény van, hanem vannak eredmények is. Már ma is nagyon sok beteg kap olyan célzott kezelést, amely korábban nem létezett. A tüdődaganatos betegek jelentős részénél ezek a terápiák hosszú évekre képesek megállítani a betegséget. Ez még csak a kezdet, de jól mutatja, hogy a rák elleni küzdelem új korszakába léptünk.
