Een klinische studie van de National University of Singapore toont aan dat kunstmatige intelligentie (AI) een sleutelrol kan spelen in het personaliseren van chemotherapie. Door gebruik te maken van het AI-platform CURATE.AI konden onderzoekers nauwkeurige doseringsadviezen geven aan kankerpatiënten op basis van individuele biomarkerdata. Deze innovatieve aanpak leidde tot effectievere, vaak lagere doseringen, en luidt een nieuw tijdperk in van precisiegeneeskunde in de oncologie.
De klinische studie werd gedaan door onderzoekers van de Yong Loo Lin School of Medicine, onderdeel van de National University of Singapore (NUS Medicine) en is gepubliceerd in het tijdschrift npj Precision Oncology. Het is een belangrijke mijlpaal in de gepersonaliseerde chemotherapiedoseringen voor kankerpatiënten. Het platform CURATE.AI bleek in staat om in real-time behandelingen af te stemmen op individuele patiëntdata. De studie werd uitgevoerd in samenwerking met het National University Cancer Institute Singapore (NCIS).
Digitale tweeling
De studie werd gedaan met de hulp van tien patiënten met gevorderde solide tumoren, die tussen augustus 2020 en september 2022 werden behandeld met het veelgebruikte chemotherapiemedicijn capecitabine. Door middel van het monitoren van biomarkers zoals CEA en CA125 werd voor elke patiënt een digitale ‘tweeling’ gemaakt. Deze digitale twin gaf inzicht in hoe de biomarkerwaarden reageerden op verschillende doseringen van het medicijn, waardoor het AI-systeem per patiënt kon voorspellen wat de optimale dosis zou zijn.
Opvallend is dat 97,2 procent van de AI-gegenereerde doseeraanbevelingen werd geaccepteerd door de behandelend artsen. Bovendien bleek dat sommige patiënten baat hadden bij doseringen die gemiddeld 20 procent lager waren dan dat de standaardprotocollen aangaven, zonder dat het leidde tot verlies van de effectiviteit. Dit wijst op een mogelijke vermindering van bijwerkingen en zorgkosten, terwijl de therapeutische effectiviteit behouden blijft.
Directeur van het Institute for Digital Medicine (WisDM) en een van de hoofdonderzoekers, Professor Dean Ho, benadrukt het belang van deze ontwikkeling: “Onze studie laat zien dat AI niet alleen in theorie, maar ook in de praktijk een verschil kan maken. De meeste medische gegevens worden verzameld als momentopnames binnen populaties, maar patiënten veranderen continu. CURATE.AI biedt dynamische begeleiding op basis van individuele veranderingen tijdens de therapie.”
Geschikt voor meerdere toepassingen
Associate Professor Raghav Sundar en destijds klinisch leider van de studie en nu verbonden aan Yale School of Medicine, ziet de resultaten als een belangrijke stap richting werkelijk gepersonaliseerde zorg. Hij zegt dat gepersonaliseerde dosering altijd al een streven was maar dat de implementatie moeilijk leek te zijn. Met het platform CURATE.AI lijkt het dan toch te lukken. Het platform is bovendien niet alleen toepasbaar in de oncologie. Momenteel wordt er ook gewerkt aan toepassingen binnen andere ziektegebieden, zoals hypertensie, immunotherapie en ouderdom gerelateerde aandoeningen.
De onderzoeksgroep plant inmiddels grotere, gerandomiseerde vervolgstudies om de effectiviteit van de technologie verder te valideren ten opzichte van traditionele behandelmethodes. Co-auteur en promovendus Nigel Foo vat het belang van de technologie samen: “Het gaat niet alleen om hoeveel data we verzamelen, maar ook om hóe we die data gebruiken. Door behandelresponsen en biomarkerveranderingen systematisch te koppelen, kunnen we therapieën slimmer en effectiever maken.”
Een andere manier om te kijken of een patiënt mogelijk baat heeft bij een gepersonaliseerde kankerbehandeling kan met behulp van 3D-technologie. Het internationaal onderzoeksteam onder leiding van het Berlijnse Instituut voor Medische Systeembiologie van het Max Delbrück Centrum (MDC-BIMSB) combineerde ruimtelijke transcriptomics in 3D en extracellulaire matrixbeeldvorming om bijzondere details te verkrijgen over de innerlijke werking van een longtumor in een vroeg stadium.
