AI geeft onderzoek naar kanker een stevige boost

Kanker blijft de belangrijkste doodsoorzaak. Ongeveer 1 op de 3 mannen en 1 op de 4 vrouwen krijgt de ziekte nog voor hun 75ste. Om die cijfers naar beneden te krijgen, werd in samenwerking met de Stichting tegen Kanker Team Hoop opgericht, een team van wetenschappers die alles in het werk stellen om de hoge kankercijfers in ons land af te remmen. 

Professor Stein Aerts maakt deel uit van Team Hoop. En hoe kan het ook anders, hij spreekt zich hoopvol uit over kankeronderzoek in ons land. “Er gebeurt spectaculair kankeronderzoek in België. De laatste jaren zien we enorme vooruitgang rond het begrip van kankercellen: inzicht in de mechanismen die zich afspelen en in de verschillen tussen kankercellen en een tumor bijvoorbeeld. Sommige van die kankercellen zijn vatbaar voor therapie, andere niet.”

Nieuwe technologieën kunnen helpen om veel gegevens te verzamelen over tumoren. “Aan de hand van AI (artificiële intelligentie) kunnen we meer inzichten verwerven”, zegt Aerts. “Zo kunnen we bijvoorbeeld zien welke genen en eiwitten binnen een kankercel de sturende kracht zijn. Dat is interessant om nieuwe strategieën rond therapie te ontwikkelen.”

AI heeft heel veel toepassingen binnen kankeronderzoek. Denk maar aan beeldverwerking of herkenning van tumoren op longfoto’s, herkenning van kwaadaardige tumoren voor huidkanker enzovoort. “Maar binnen het onderzoeksveld gebruiken we ook zeer veel AI om die gigantische hoeveelheid van data in matrices te verwerken en om netwerken te trainen”, zegt Aerts. Want AI is eigenlijk het nabootsen van menselijke intelligentie in een machine. “We gebruiken neuronen, zoals in onze hersenen, die verbonden zijn in een netwerk. Dat netwerk wordt getraind aan de hand van zeer veel data om een bepaalde taak uit te voeren en voorspellingen te doen.” 

Daarnaast zien we ook veel toepassingen van AI in de ontwikkeling van geneesmiddelen. “Een heel bekende toepassing komt van Google DeepMind: AlphaFold”, illustreert de professor. “Die toepassing is in staat om de structuur van een eiwit te voorspellen op enkele seconden, terwijl het met experimenten normaal een jaar zou duren om een eiwit te voorspellen. Op basis van die structuur is het nu mogelijk om chemische moleculen of andere eiwitten te voorspellen die zo’n eiwit kunnen blokkeren. Dat kan een aanleiding zijn voor snelle geneesmiddelenontwikkeling.”

Men zet AI in kankeronderzoek dus onder meer in om voorspellingen te doen. Betekent dit ook dat men via bloedonderzoek zal kunnen voorspellen of iemand een vergrote kans op kanker heeft of niet? Volgens professor Aerts zijn er mogelijkheden voor dat scenario op twee manieren.

“Volgens recente ontdekkingen kunnen in het bloed stukjes DNA gedetecteerd worden die van kankercellen komen. Het is soms zo dat kankercellen van een tumor afsterven en DNA vrijlaten in het bloed. Door DNA in het bloed te analyseren via sequencing (een techniek die de unieke code van je DNA kan lezen), kunnen bepaalde fracties van DNA ontdekt worden die mutaties hebben en die van een kankercel komen. Via die AI-techniek is het zelfs mogelijk om te voorspellen van welk orgaan dat zou kunnen komen. Zo kan iemand naar een scan geleid worden om effectief de tumor te vinden.”

Een ander aspect gaat over risico. “Er zijn ook een aantal tumoren die een genetische aanleg hebben” vult Aerts aan. “Bij die tumoren is het al lang mogelijk om via genetische analyse van DNA uit het bloed het risico op kanker te bepalen en het type kanker. Zo kan men bij borstkanker bijvoorbeeld bepalen of het gaat om BRCA1 of BRCA2.”