Hoppa till huvudinnehåll

Artificiell intelligens revolutionerar cancerbehandlingar – “Det handlar inte mera om sci-fi och teoretiska idéer, det här är verklighet”

Cancercell i 3D-format.
Cancercell i 3D-format. Cancercell i 3D-format. Bild: Mostphotos/ Jovanche Vitanovski cancer,sjukdomar (diagnoser),Tumör,onkologi,Cell

Inom ämnet datavetenskap vid Åbo Akademi pågår revolutionerande forskning, där man tar matematiska modeller och datavetenskapliga metoder för att förbättra cancerbehandlingar runtom i hela världen.

Ion Petre är professor i datavetenskap vid Åbo Akademi och en av ledarna i projektet. Han ville göra en inverkan på vanliga människors liv och började därför för sex år sedan forska inom datavetenskap och artificiell intelligens (AI).

Förra året var en av artiklarna från hans forskarlag bland de topp fem procent mest lästa artiklarna inom deras område, cancerforskning.

I år fick han och hans forskarlag också 288 000 euro av Business Finland (tidigare Finpro och Tekes) för att fortsätta med forskningen.

Petre tror att den här typen av forskning är början på något stort.

Vi är absolut i en ny era och folk börjar mer och mer förstå potentialen med att använda datamodellering, AI om man vill kalla det, tillsammans med medicinsk forskning, cancer i synnerhet.― Ion Petre, professor i datavetenskap vid Åbo Akademi
Professor Ion Petre sitter vid sitter arbetsbord.
Den artificiella intelligensen kan gå igenom flera fall än en läkare någonsin kommer att se och höra om i hela sin livstid, säger Ion Petre. Professor Ion Petre sitter vid sitter arbetsbord. Bild: Yle / Jasmin Nedergård Cancerforskning,onkologi,Åbo Akademi,IT-vetenskaper,ion petre

"Cancerbehandlingar behöver göras mera personliga"

Men först lite om cancer och cancerbehandlingar.

Cancer är en komplex sjukdom vars orsak ofta är mångfasetterad.

Sjukdomen är också väldigt heterogen. Det betyder att varje behandling kan vara olika för den som drabbats av cancer.

Därför behöver det också utvecklas metoder för att göra cancerbehandlingarna mera personliga, säger Petre.

Målinriktade cancerbehandlingar är målet

Och det är det här som man nu forskar i inom datavetenskap vid Åbo Akademi.

Målet är att skapa målinriktade eller mer precisa cancerbehandlingar som enbart ger sig på de sjuka cellerna och inte de friska. Det här gör cancerbehandlingen både effektivare och mindre kostsam.

Apparat för traditionell strålbehandling.
Nya cancermediciner utvecklas hela tiden, men de är många gånger väldigt dyra Apparat för traditionell strålbehandling. Bild: Mostphotos/Minko Chernev cancer,hälsovård,onkologi,strålbehandling

Det gör man genom att använda sig av stora mängder patientdata och artificiell intelligens, berättar Petre.

– Vi är i en situation där vi har en stor mängd öppen data om patienter från hela världen. Nu har man möjlighet att använda de uppgifterna för att göra saker som man inte kunnat göra tidigare.

Vad är AI?

Med artificiell intelligens (AI), eller maskinintelligens, syftar man på att maskiner kan utföra uppgifter på sätt som vi upplever som "smarta".

Gränsen för vad som anses vara artificiell intelligens är lite flytande. En vanlig definition är att det är något en dator traditionellt inte har brukat kunna göra.

En vanlig AI-tillämpning är maskininlärning, där man tränar ett datorprogram att lösa en uppgift genom att man matar det med en stor mängd exempel.

I praktiken handlar det om program som försöker efterlikna mänsk­ligt beteende och tänkande.

Den starka tolkningen av artificiell intelligens hävdar att det i grund och botten inte är någon skillnad mellan mänsklig intelligens och maskinintelligens.

Källor: Yle, IDG, Nationalencyklopedien

Var finns AI?

AI har redan länge använts inom industrin, för att avancerade apparater ska kunna utföra sina uppgifter automatiskt. I dagens läge finns AI inom många företag och myndigheter, men också i hemmen.

Flera moderna webbtjänster och datasystem vi surfar på i vårt dagliga liv bygger på former av artificiell intelligens. Både sociala medier och webbutiker har en hel del AI-system som ger skräddarsydda rekommendationer.

Myndighetssidor och företagssidor kan använda AI för att till exempel avgöra när en användare behöver hjälp. Tjänsten kan då låta personen ställa frågor till en så kallad chattbot.

Flera finländare har redan en digital assistent i hemmet - en liten apparat som kan svara på frågor, läsa upp nyheter, spela musik, visa en särskild video på tv:n eller handla ytterligare ett paket blöjor med hemleverans, med mera.

AI används också för att hjälpa läkare att vårda patienter inom sjukvården och för att göra lantbruket effektivare.

Tekniken tillämpas för att rekrytera anställda, för att göra upp arbetspasslistor, för att undervisa och för att hjälpa chefer att fatta bra beslut.

Kontroversiellt nog kan artificiell intelligens användas för ansiktsigenkänning på stan. Centralkriminalpolisen testar den här tekniken för tillfället i ett av sina labb i Vanda.

Dessutom kan AI manipulera videofiler. Det går att ersätta ett ansikte med ett annat i videor.

AI blir samtidigt allt vanligare i självkörande och semi-autonoma bilar. Men det är inte alltid självklart hur bilens AI-system ska prioritera i samband med akuta situationer, där risken är överhängande att en människa blir skadad eller till och med dödad.

Sammanfattat av Niklas Fagerström

Finland gynnas av global data och AI-forskningen

– Tänk på ett land som Finland, där även de bästa sjukhusen bara ser ett tusental fall av olika sjukdomar, kanske till och med ännu färre fall, och på vad som han hända då vi plötsligt får tillgång till global data och artificiell intelligens, fortsätter Petre.

Petre syftar då på hur beslut kring cancerbehandlingar skett förut och hur det kan komma att ändra i och med tillgången till global data och artificiell intelligens.

– Tidigare hade du en patient hos läkaren, som skulle fatta ett beslut enbart baserat på det fallet och på de fall som läkaren sett tidigare. Nu är vi i en situation där vi har tusentals, miljontals, liknande fall som kan jämföras med den patienten. Och artificiell intelligens, som kan plöja genom den här datamängden.

Läkare för anteckningar
Läkaren kommer ändå fortfarande vara den som tar det slutgiltiga beslutet, säger Petre. Läkare för anteckningar Bild: Unsplash, Wesley Wilson hälsovårs

Forskningen ska hjälpa läkarna – inte fatta besluten åt dem

För läkarna betyder det här att de nu har tillgång till en stor mängd data, större än de någonsin kommer kunna ha under hela sitt liv, säger Petre.

Han poängterar att det ändå inte handlar om att den artificiella intelligensen skulle ta över hela beslutsfattandet.

– Vi öppnar nu upp de här uppgifterna med över tiotusentals patienter och lägger dem på ett sätt som hjälper läkarna att göra sina beslut. Det betyder inte att beslutet görs av datorerna eller maskinerna, beslutet görs fortfarande av läkaren, men plötsligt har läkaren en mycket större kontext att basera sina beslut på.

Data som samlas in kan hjälpa andra patienter över hela världen

För patienten betyder det här att deras patientdata kommer att användas för att ge ett beslut om deras fall.

Om patienten är okej med att dela med sig av sina uppgifter, kan det också användas till att hjälpa med andra patienters diagnostisering, berättar Petre.

– Patienten har alltså en behandling som är anpassad för deras specifika fall. Sedan om det i framtiden behöver göras förändringar i behandlingen, så kan deras uppgifter användas igen för att göra den förändringen.

Vård, sjukhus, patient
Även som cancersjuk kan du hjälpa andra genom att dela med dig av uppgifterna, säger Ion Petre, professor i datavetenskap vid Åbo Akademi. Vård, sjukhus, patient Bild: Yle/Tiina Karjalainen sjuksäng

"Viktigt att patienten förstår vad den ger upp, men också vad det kan användas till"

Men att dela med sig av sina uppgifter är ändå någonting som många anser vara riskfyllt. Kan informationen användas emot mig och kan försäkringsbolag få tag på den?

Petre säger att de etiska frågorna är väldigt viktiga och att man tar insamlingen av privat data på största allvar.

– Det är väldigt viktigt att patienter vet att vi tänker på dem och även förstår vad de ger upp och förstå hur den här uppgifterna kommer att användas. Det här är extremt bra reglerat, både i Finland och i andra länder.

– Samtidigt så måste vi se det objektivt. Datamängderna kan användas för att rädda liv och räddar redan nu liv. Det är vad det här handlar om. Så länge vi uppmärksammar oss tillräckligt på sekretessen och ser till att informationen används till vad den ska användas till, att rädda liv, då har vi en stor potential.

Det sker utveckling i Finland, men USA är snabbast

Den här typen av utveckling, där man använder artificiell intelligens för att förbättra cancerbehandlingar, sker redan nu i Finland, säger Petre, men USA är ändå många steg före.

Orsaken är att USA har mycket mer resurser.

Men Petre nämner ändå att Finland till exempel har FinnGen-projektet, som samlar in DNA från hundra tusentals finländare. Det tycker Petre är mycket ambitiöst.

Petre poängterar också att det här är någonting som sker globalt.

– Vanliga medborgare förstår knappt att vi redan är mitt inne i processen att revolutionera cancerbehandlingar.

Ready or not, it’s coming!― "Redo eller inte, det kommer ändå att hända", säger Ion Petre om den artificiella intelligensens inblandning i vår vardag.
Närbild av händerna av en läkare och dennes patient. De sitter mot varandra och samtalar.
Läkare är med på den här utvecklingen. Allmänheten, inte ännu riktigt, säger Petre. Närbild av händerna av en läkare och dennes patient. De sitter mot varandra och samtalar. Bild: All Over Press läkare,patient,lyssnande (lystrande),kvinnor,sjukvård,läkemedelsordinationer,hälsa,hälsovård,mediciner

Modellernas beräkningar kan ta flera veckor

Det finns utmaningar förstås.

Vissa av dessa modeller är väldigt stora och en stor utmaning är att ha tillräckligt med data för att bygga dessa modeller, berättar Petre.

– Vi kan bygga modeller med upp till 50 000 interaktioner. Att skaffa tillräckligt med data för att göra dessa modeller, så dokumenterat som möjligt, det är svårt.

Dessa stora modellers beräkningar kan också ta flera veckor, månader, ibland ännu längre.

– Den tiden har många patienter inte, så utmaningen är att göra modellerna så effektiva som möjligt.

Gäller att komma ihåg att det handlar om verkliga människor

Petre tillägger att man kan glömma bort att det handlar om verkliga människor, när man jobbar med siffror hela dagarna.

– Jag hade möjligheten att skugga läkare i USA då de träffade patienterna. Det man lätt glömmer när man jobbar inom områden matematik och datavetenskap är att det här handlar om verkliga människor. Men jag hade möjlighet att se det och det är en nyktrade erfarenhet.

Ibland finns det heller ingenting man kan göra för att hjälpa en patient. Det tycker Petre är jobbigt och svårt att acceptera.

– Man märker när man gör en skillnad och vill förbättra patienternas liv. Att det i vissa fall inte finns något att göra är en svår sak att förstå.

Ett barn håller i en maskros.
Ibland finns det inget man kan göra, vilket är svårt att acceptera, tycker Petre. Ett barn håller i en maskros. sommar

"Vi är inne i en ny era och har bara sett början"

Petre berättar att hans teams tillvägagångssätt i projektet är ganska nytt och att den ser ut att kunna göra stor skillnad i världen.

– Det finns några andra grupper i världen som gör liknande saker som vi. Vi har ändå för närvarande den snabbaste modellen som körs, så i det avseendet har vi ett försprång, men det är en forskning som väckt intresse i alla delar av världen.

Ny forskning dyker också upp varje vecka, säger Petre. Han tror att vi nu tagit steget in i en ny tidsperiod.

– Vi är absolut i en ny era och folk börjar mer och mer förstå potentialen med att använda datamodellering, AI om man vill kalla det så, tillsammans med medicinsk forskning, cancer i synnerhet. Det handlar inte mera om teoretiska idéer och sci-fi-drömmar, och allt det där.

– Men jag tror ändå vi bara sett början ännu.

Korrigering 15:27: Teamets artikel var i top fem procent mest lästa artiklarna inom deras område, inte top fem artiklarna.

Läs också

Nyligen publicerat - Åboland