IA predice propagación del cáncer al cerebro a partir de imágenes de biopsia de pulmón

El cáncer de pulmón es la principal causa de muertes relacionadas con el cáncer en todo el mundo, y la mayoría de los casos son cánceres de pulmón de células no pequeñas, que a menudo están relacionados con el tabaquismo. Cuando se detectan a tiempo, estos cánceres generalmente estan confinados al pulmón, lo que hace que la cirugía sea el tratamiento inicial preferido. Sin embargo, alrededor del 30 % de estos pacientes en etapa temprana ven que su cáncer avanza a áreas más críticas, como los ganglios y órganos linfáticos, afectando con frecuencia primero al cerebro. Esta progresión requiere tratamientos adicionales como quimioterapia, medicamentos dirigidos, radiación o inmunoterapia. Desafortunadamente, a pesar de que el 70 % de los pacientes no desarrollan metástasis cerebrales, los médicos carecen de los medios para predecir qué cáncer progresará y, a menudo, optan por tratamientos agresivos como medida de precaución. Ahora, un nuevo estudio ofrece la esperanza de mejorar el enfoque para tratar el cáncer de pulmón en etapa temprana al lograr el equilibrio correcto entre una intervención proactiva y un monitoreo cauteloso.

En el estudio, científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis (St. Louis, MO, EUA) emplearon inteligencia artificial (IA) para analizar imágenes de biopsias de pulmón y predecir la probabilidad de que el cáncer se propague al cerebro. Tradicionalmente, los patólogos han examinado los tejidos de la biopsia bajo un microscopio para detectar signos de la enfermedad. Ahora, la IA busca emular y mejorar esta precisión diagnóstica. Los investigadores entrenaron un algoritmo de aprendizaje automático con 118 muestras de biopsia de pulmón de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas en etapa temprana para predecir la metástasis cerebral. Algunos sujetos desarrollaron posteriormente cáncer cerebral durante un seguimiento de cinco años, mientras que otros entraron en remisión.

Imagen: La IA podría predecir la propagación del cáncer de pulmón al cerebro (Fotografía cortesía de Adobe Stock)

Al probar la IA en 40 pacientes adicionales, los investigadores descubrieron que el algoritmo predijo de manera impresionante el desarrollo del cáncer cerebral con un 87 % de precisión, superando el promedio de precisión del 57,3 % entre cuatro patólogos involucrados en el estudio. El algoritmo de IA fue particularmente preciso a la hora de identificar a los pacientes que permanecerían libres de metástasis cerebral. El algoritmo evalúa tumores y células sanas de forma similar a cómo el cerebro reconoce rostros familiares a través de los rasgos faciales. Sin embargo, las características exactas que detecta la IA siguen siendo un misterio, lo que ha llevado a investigaciones en curso para comprender las señales moleculares y celulares que utiliza para hacer predicciones. Esta idea podría revolucionar el desarrollo terapéutico y guiar el desarrollo de herramientas de imágenes diseñadas para la recopilación de datos de IA, alterando potencialmente el panorama del tratamiento para pacientes con cáncer de pulmón en etapa temprana.

"Este estudio comenzó como un intento de encontrar biomarcadores predictivos", dijo Changhuei Yang, Ph.D., profesor de ingeniería eléctrica, bioingeniería e ingeniería médica en el Instituto de Tecnología de California. “Pero no pudimos encontrar ninguno. En cambio, descubrimos que la IA tiene el potencial de hacer predicciones sobre la progresión del cáncer utilizando muestras de biopsia que ya se están recolectando para el diagnóstico. Si podemos alcanzar una precisión de predicción que nos permita utilizar este algoritmo clínicamente y no tener que recurrir a costosos biomarcadores, estaremos hablando de ramificaciones significativas en la rentabilidad”.

Enlaces relacionados:
WashU Medicine