Fujitsu und Aichi Cancer Center entwickeln KI-System, um Patienten eine personalisierte Krebsbehandlung anzubieten

TOKYO, 19. Oktober 2021 – (JCN Newswire) – Das Aichi Cancer Center (1) und Fujitsu Limited gaben heute die Entwicklung einer KI-Lösung bekannt, mit der eine wirksame medizinische Behandlung aus einer breiten Palette von Medikamenten basierend auf den individuellen Krebsarten des Patienten und verschiedenen . ausgewählt werden kann genomische Varianten (2).

Abbildung 1. Das neu entwickelte System

Die Wirksamkeit der neuen Lösung wurde in klinischen Studien von Ärzten des Aichi Cancer Center bestätigt.

Bei der aktuellen genomischen Krebsmedizin in Japan werden Behandlungspläne auf der Grundlage der besonderen Umstände der Patienten berücksichtigt, einschließlich der Art des Krebses und der in Krebszellen entdeckten umsetzbaren genomischen Varianten.

Spezialisten für die medikamentöse Krebstherapie verlassen sich daher auf ihre eigenen Erfahrungen, Kenntnisse und medizinische Literatur, um Behandlungsstrategien zu untersuchen, um die bestmögliche Medikation für die individuelle Situation der Patienten zu finden.

Testdaten effektiver medizinischer Behandlung verschiedener Krebsarten und genomische Informationen in externen Datenbanken, die nach unterschiedlichen Schlüsselwörtern und Regeln sortiert und verwaltet werden, bleiben schwierig zu verwenden.

Durch die Kombination des Know-hows des Aichi Cancer Center in der Medikamentenauswahl und der KI-basierten Datenintegrationstechnologie von Fujitsu ist die neue Lösung in der Lage, diese Daten unter gemeinsamen Schlüsselwörtern und einem einzigen Datenformat zu sortieren und zu kombinieren und strukturierte Wissensdaten zu generieren, genannt Knowledge Graph, um für jeden Patienten die Medikamente zu finden, die wahrscheinlich hochwirksam sind (3).

Das Aichi Cancer Center und Fujitsu gehen davon aus, dass die neue Lösung dazu beitragen wird, den Zeitaufwand für Ärzte für die Einschätzung der Wirksamkeit von Medikamenten in einem klinischen Umfeld sowie für die Untersuchung von Daten, die als Beweis für ihre Schätzungen verwendet werden können, erheblich zu verkürzen . Darüber hinaus wird es Ärzten helfen, effektiv und präzise das Medikament auszuwählen, von dem erwartet wird, dass es die besten Ergebnisse basierend auf den genomischen Varianten des Patienten erzielt, und bessere Ergebnisse zu erzielen, indem unnötige Behandlungen vermieden werden.

Das Aichi Cancer Center und Fujitsu werden die Zusammenarbeit fortsetzen, um die Anwendung der KI-Technologie in der Krebsgenommedizin weiter zu verbessern, um zu weiteren Erfolgen auf diesem Gebiet beizutragen.
Hintergrund

Krebs ist die häufigste Todesursache in Japan, und die Zahl der Neuerkrankungen übersteigt mittlerweile eine Million pro Jahr, wobei der Trend in den letzten Jahren zugenommen hat.

Daher gewinnt die Krebsgenommedizin oder Präzisionsonkologie, eine Form der personalisierten medizinischen Versorgung, die auf den genomischen Varianten jedes Krebses basiert, zunehmend an Aufmerksamkeit. Obwohl in Japan ein landesweites System zur Verbesserung der genomischen Krebsmedizin etabliert wurde, stellt der Fachkräftemangel auf diesem Gebiet ein großes Problem dar.

Die aktuelle Situation erfordert daher einen weiteren Ausbau von Programmen zur Ausbildung von Fachärzten sowie die Entwicklung einer KI mit vergleichbaren Fähigkeiten wie Fachärzten, um eine effektivere medizinische Behandlung zu unterstützen.

Im November 2019 schlossen das Aichi Cancer Center und Fujitsu eine umfassende gemeinsame Forschungsvereinbarung (4), um die Anwendung der KI-Technologie im Bereich der Krebsgenommedizin voranzutreiben und gemeinsam die Forschung und Entwicklung von Technologien und Systemen zu fördern, die während klinischer Tests angewendet werden.

Über die neu entwickelte Technologie

Basierend auf dem Wissen des Aichi Cancer Centers über die Medikamentenauswahl mit Fujitsus KI-basierter Datenintegrationstechnologie ermöglicht die neue Lösung Benutzern, Informationen wie Testdaten einer wirksamen medizinischen Behandlung für verschiedene Krebsarten und genomische Varianten in externen medizinischen Datenbanken zu organisieren, indem sie Informationen unter gemeinsamen Begriffe und Datenformate.

Das neue System ist auch in der Lage, einen Knowledge Graph zu erstellen, indem es automatisch Daten mit denselben zugrunde liegenden Themen verknüpft (5).

Bei der Krebsbehandlung kann das System anhand der Informationen über den Krebstyp und die genomischen Varianten des Patienten eine objektive Bewertung des erwarteten Wirksamkeitsniveaus eines geplanten Behandlungsverlaufs liefern. Auf diese Weise kann das System helfen, die Anzahl möglicher Optionen für Medikamente, die für jeden Patienten wahrscheinlich hochwirksam sind, effizient einzugrenzen.

Durch die Kombination dieses Systems mit der KI-Technologie von Fujitsu für die Sprachverarbeitung, die in Forschungsarbeiten verwendete Begriffe und Wendungen aus dem Kontext identifiziert (6), können Ärzte in Zukunft sofort auf relevante Informationen aus insgesamt mehr als 1.2 Millionen medizinischen Artikeln zurückgreifen, wenn Bewertung der Auswirkungen einer geplanten Behandlung. Somit wird dieses neue System Ärzten nicht nur dabei helfen, die Gültigkeit ihrer Arzneimittelauswahl zu überprüfen, sondern auch die Gesamteffizienz ihrer Arbeit zu verbessern.

Während der aktuellen Verifikationsstudien, die von einem Expertengremium (7) am Aichi Cancer Center betreut wurden, wurde das System verwendet, um die Auswirkungen einer medikamentösen Behandlung bei ca. 450 Patienten zu evaluieren. Die Ergebnisse zeigten, dass erfolgreich Standardbehandlungen für acht verschiedene genomische Varianten bestimmt werden konnten.

Das System erwies sich auch als effizient bei der Identifizierung von Medikamentenkandidaten (8) aus einer Vielzahl von Behandlungen, basierend auf einer objektiven Bewertung der Wirksamkeit von Medikamenten und den Eigenschaften verwandter Krebszellen.

Basierend auf den Systemergebnissen können Ärzte anhand der genomischen Varianten einzelner Patienten effizient verschiedene Informationen über den Wirksamkeitsgrad einer bestimmten Behandlung sammeln.

Auf diese Weise wird das neue System dazu beitragen, ein Umfeld zu schaffen, in dem Ärzte geeignete Medikamente auswählen und neue Behandlungen vorschlagen können, auch wenn sie keine Spezialisten mit hohem Wissen in der Krebsgenommedizin sind.

Zukunftspläne

Das Aichi Cancer Center und Fujitsu werden die Zusammenarbeit fortsetzen, um die Fähigkeit des aktuellen Systems zur Integration und Ausgabe von Daten aus mehreren Datenbanken zu überprüfen und zu verbessern und die vollständige Einführung eines einfach zu bedienenden Systems in der klinischen Praxis der Krebsgenomik aktiv zu fördern .

Die beiden Partner werden darüber hinaus bestrebt sein, eine klinikinterne Informationsintegrationsumgebung zu entwickeln, um das Expertengremium mit einer Lösung zu unterstützen, die eine genauere, effizientere und stressfreiere Auswahl der richtigen Behandlung für ihre Patienten ermöglicht, um zu einer mehr personalisierter Ansatz zur Krebsbehandlung.

Das Aichi Cancer Center und Fujitsu werden darüber hinaus erwägen, das verbesserte System zu verwenden, um den Beginn oder die Teilnahme an klinischen Studien durch Hinzufügen klinischer Informationen zu bestimmen und potenzielle neue Wirkstoffziele durch die Analyse integrierter Daten aus einer Forschungsperspektive vorzuschlagen.

Beide Parteien werden das System weiter verbessern, um die Ergebnisse zuverlässiger und benutzerfreundlicher zu machen, mit dem Ziel, seine Verwendung auf landesweit japanische Krankenhäuser auszudehnen, die genomische Krebsmedizin anbieten.

Fujitsu plant den praktischen Einsatz der Technologie im klinischen Umfeld fortzusetzen, um den Kunden letztendlich neue Lösungen zur Unterstützung ihres Wohlbefindens (9) und „Gesundes Leben“ (10) anzubieten. Basierend auf den Ergebnissen der aktuellen Studien will Fujitsu außerdem eine neue KI-Technologie entwickeln, die in der Lage ist, neue Behandlungsmethoden zu empfehlen, indem klinische Daten, die aus elektronischen Patientenaktensystemen extrahiert wurden, mit Genomdaten verknüpft werden, um verschiedene Lösungen zur Verbesserung der Lebensqualität von Patienten zu schaffen jeder Patient.

(1) Aichi-Krebszentrum:
Ort: Nagoya, Präfektur Aichi; Vorsitzender: Takashi Takahashi
(2) Genomische Varianten:
Strukturelle Veränderungen im Genom.
(3) Wissensgraph:
Ein Datensatz, der Verbindungen verwendet, die Beziehungen zwischen Informationen darstellen, die aus einer Vielzahl von Textinformationsquellen wie Aufsätzen und Forschungsergebnissen gesammelt wurden.
(4) Eine umfassende gemeinsame Forschungsvereinbarung:
„Fujitsu Laboratories und das Aichi Cancer Center in Japan unterzeichnen umfassende gemeinsame Forschungsvereinbarung, um Fortschritte in der Krebsgenommedizin mit KI-Technologie voranzutreiben“ (29. November 2019; Pressemitteilung)
(5) Automatisches Verknüpfen von Daten mit denselben zugrunde liegenden Themen:
„Fujitsu Laboratories entwickelt Technologie zur automatischen Verknüpfung mit offenen Daten weltweit“ (16. Januar 2014; Pressemitteilung)
(6) Fujitsus KI-Technologie zur Sprachverarbeitung, die in Forschungsarbeiten verwendete Begriffe und Wendungen aus dem Kontext identifiziert:
„Fujitsu verbessert die Effizienz der genomischen Krebsmedizin in der gemeinsamen KI-Forschung mit dem Institute of Medical Science der Universität Tokio“ (6. November 2019; Pressemitteilung)
(7) Expertengremium:
Expertengremium, das die Genomvarianten der Patienten analysiert und basierend auf den Ergebnissen individuelle Behandlungsstrategien festlegt
(8) Medikamentenkandidaten:
Forscher fanden beispielsweise heraus, dass EGFR-Inhibitoren unter bestimmten Bedingungen wirksam waren, wenn das BRAF-Protein mit der Bezeichnung „G466V“ mutiert wurde.
(9) Wohlbefinden:
Zustand des körperlichen, geistigen und sozialen Wohlbefindens
(10) „Gesundes Leben“:
Einer der sieben Schwerpunktbereiche von Fujitsu

Über das Aichi Cancer Center

Das Aichi Cancer Center ist eines der größten und ältesten umfassenden Krebszentren in Japan. Seit mehr als 50 Jahren ist das Aichi Cancer Center führend in der Krebsforschung und -behandlung, bietet modernste Versorgung und fördert das Wissen für zukünftige Verbesserungen. Unsere engagierten Klinik- und Forschungsmitarbeiter, die leidenschaftlich und kooperativ arbeiten, setzen sich unermüdlich dafür ein, derzeit unheilbaren Patienten Hoffnung zu geben und Krebs zu einer Krankheit der Vergangenheit zu machen. Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.pref.aichi.jp/cancer-center/english/cc/index.html.

Über Fujitsu

Fujitsu ist das führende japanische Unternehmen für Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT), das eine breite Palette von Technologieprodukten, -lösungen und -dienstleistungen anbietet. Rund 126,000 Fujitsu-Mitarbeiter unterstützen Kunden in mehr als 100 Ländern. Wir nutzen unsere Erfahrung und die Kraft der IKT, um mit unseren Kunden die Zukunft der Gesellschaft zu gestalten. Fujitsu Limited (TSE: 6702) meldete für das am 3.6. März 34 endende Geschäftsjahr einen konsolidierten Umsatz von 31 Billionen Yen (2021 Milliarden US-Dollar). Weitere Informationen finden Sie unter www.fujitsu.com.

Quelle: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/70338/3/