Automatisoitua syöpädiagnostiikkaa tekoälyn avulla
Automatisoitua syöpädiagnostiikkaa on mahdollista toteuttaa tekoälyn, molekyylitason profiloinnin ja digitaalipatologisen skannerin avulla. Instrumentariumin tiedesäätiö rahoittaa tutkijatohtori Kimmo Kartasalon post-doc -tutkimusta aiheesta.
Kartasalon tutkimuksen avulla on tarkoitus kehittää tekoälymenetelmä, jolla eturauhassyövän biomarkkereita voidaan tunnistaa edullisesti kudoksesta otetuista koepaloista. Työ perustuu digitoitujen diagnostisten koepalojen aineistoon, joista osa profiloidaan myös genomisesti ja transkriptomisesti. Algoritmi sulautetaan Tampereella kehitettyyn edulliseen kannettavaan digitaalipatologiseen skanneriin, mikä mahdollistaa menetelmän hyödyntämisen mm. kehittyvissä maissa ja pienillä klinikoilla.
”Tekoälyn käyttö on juuri nyt kliinisessä työssä lisääntymässä, ja kokeiluista on vähitellen tulossa enemmän rutiineja. Toistaiseksi tekoäly on lähinnä lääkäriä avustava teknologia. Vertailukohtana voisi pitää esimerkiksi auton kaistavahtia tai automaattisia jarrujärjestelmiä. Ne tukevat ajajaa, mutta ihminen on edelleen kuskin paikalla. Uskon kuitenkin, että viiden vuoden sisällä myös lääkärin työn arki muuttuu tekoälyn vaikutuksesta. Tekoälyn avulla meillä on väsymätön silmäpari tarkastamassa tutkimusnäytteitä, ja samalla kasvaa kykymme käsitellä suurimpiakin tietoaineistoja”, kertoo Kartasalo tekoälyn tulevaisuuden mahdollisuuksista.
Instrumentariumin tiedesäätiö on myöntänyt vuonna 2024 Kartasalolle 50 000 euron post-doc -apurahan ”Automatisoitu eturauhassyövän diagnostiikka ja molekyylitason profilointi tekoälyn ja edullisten digitaalipatologisten skannereiden avulla” -tutkimukseen.
Monenlaiset näytteet haastavat tekoälyn
Kartasalo on pohjakoulutukseltaan diplomi-insinööri, joka väitteli vuonna 2021 Tampereen yliopistossa tohtoriksi lääketieteellisen tekniikan alalta. Jo väitöskirjassaan Kartasalo perehtyi digitaaliseen patologiaan ja kehitti eturauhassyöpää diagnosoivan tekoälyalgoritmin prototyyppiä.
”Saamme kuvia syöpäkudoksista Suomesta ja Euroopasta, jotka on otettu erilaisilla laitteistoilla erilaisissa ympäristöissä. Tämä tekee analysoinnin haasteelliseksi, sillä tekoälyn on osattava analysoida monenlaisia ja -tasoisia kuvia. Parhaatkin skannerit myös kuluvat ajan kanssa, mikä vaikuttaa kuvien laatuun. Tekoälyn on osattava analysoida nämä kaikki erilaiset näytteet tarkasti, jotta sen tuloksiin voidaan luottaa”, huomauttaa Kartasalo.
Kuvat ja visuaalisuus ovat aina kiinnostaneet Kartasaloa. Hän on harrastanut valokuvausta, ja tutkimuskohteina kuvat ovat kiinnostavampia kuin pelkät arvot ja numerot. Karoliinisessa Instituutissa Tukholmassa työskentelevä Kartasalo tutustui syöpätutkimukseen puolestaan jo Tampereen yliopistolla. Hän haluaa olla mukana kehittämässä keinoa, jolla syöpä löydetään aikaisempaa nopeammin, ja ihmisille saadaan näin apua vaarallisen taudin voittamiseen.
Tekoäly ei tee lääkäreistä tarpeettomia
Nykyisen hallituksen ohjelmassa on tavoite kouluttaa aikaisemman 1600 tohtorin lisäksi vielä 1000 uutta tohtoria seuraavan kolmen vuoden aikana. Syöpälääkäreitä tarvitaan Suomessa lisää, sillä väestö vanhenee, ja sitä kautta hoidettavien potilaiden määrät kasvavat. Vaikuttaako tekoälyn hyödyntäminen kuitenkin myös tulevaisuudessa tarvittavien lääkärien lukumäärään?
”Tekoälyn käyttö ja hyödyntäminen tuskin vähentävät lääkärien tarvetta Suomessa, ainakaan lyhyellä tähtäyksellä. Lääkärien kokonaistyömäärä ei vähene, mutta analyysimenetelmät ja hoitomuodot paranevat. Tekoäly toivottavasti vähentää lääkärien työmäärää tietyissä tehtävissä, kuten patologisten rutiiniarvioiden tekemistä. Tämä säästynyt aika voidaan toivon mukaan käyttää kasvavasta potilasmäärästä ja yhä monimutkaisemmasta ja tarkemmasta diagnostiikasta selviämiseen, jossa esimerkiksi patologin täytyy tuntea yhä laajempi määrä analyyttisia tekniikoita”, rauhoittelee Kartasalo.
Sujuvaa apurahan hakemista
Kartasalon 50 000 euron apuraha on hänen käytettävissään kesäkuun 2024 ja kesäkuun 2025 välisen ajan. Sen avulla hän pystyy keskittymään tutkimuksensa tekemiseen päätoimisesti. Muussa tapauksessa merkittävä osa tutkijan ajasta kuluisi vaihtoehtoisten rahoituskanavien etsimiseen ja apurahahakemusten tekemiseen.
”Apurahan avulla saan katon pääni päälle Tukholmassa sekä ruokaa jääkaappiin. Osa apurahasta kuluu myös välttämättömiin konferenssimatkoihin ja osallistumismaksuihin”, kertoo Kartasalo.
Instrumentariumin tiedesäätiön apurahojen hakuprosessia Kartasalo kuvaa kaiken kaikkiaan sujuvaksi.
”Tutkijan kannalta olisi helpointa, jos eri rahoittajien hakupalvelut muistuttaisivat enemmän toisiaan. Voisi pienemmällä ajalla ja vaivalla osallistua useampiin hakuihin. Näin itse tutkimuksen tekemiseen jäisi nykyistä enemmän aikaa.”
Teksti: Kai Tarkka
Kuva: Gunilla Sonnebring