Prostatakrebs im Urin diagnostizieren durch Künstliche Intelligenz

Labor einer Forschungsstelle für Komplexchemie.
Labor
[Foto: Wittig; Hans-Günter Quaschinsky, Quelle: Bundesarchiv/ Wikimedia Commons, Lizenz: CC BY-SA 3.0 de]
Robert Züblin | 22.01.2021 | 23:55 Uhr

Forscher haben eine Methode entwickelt, bei der Prostatakrebs mit einer fast 100-prozentigen Treffsicherheit im Urin mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz diagnostiziert werden kann.

Nicht-invasive Prostata-Untersuchung

In der Prostatakrebs-Urin-KI-Studie, die in der Fachzeitschrift „ACS Nano“ veröffentlicht wurde, schreiben die Forscher, dass der sogenannte PSA-Test, mit dem bislang überprüft wird, ob ein Verdacht auf Prostatakrebs vorliegt, zu 80 Prozent falsch-positive Ergebnisse liefere. Dies führe dazu, dass viele Biopsien – also Gewebeentnahmen -, mit denen im Anschluss an einen positiven PSA-Test sicher abgeklärt werden soll, ob wirklich Prostatakrebs vorliegt, eigentlich unnötiger Weise wegen eines Fehlalarms erfolgen.

Dank der Analyse des Urins mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) hätten die Forscher nun eine nicht-invasive Methode zur Abklärung von Prostatakrebs entwickelt.

„Durch diese Forschung wurde ein intelligenter Biosensor entwickelt, der Prostatakrebs mit fast 100-prozentiger Genauigkeit nur durch einen Urintest schnell diagnostizieren kann, und er kann weiter für die präzise Diagnose anderer Krebsarten durch einen Urintest verwendet werden“, sagt Dr. Kwan Hyi Lee, einer der Studienautoren.

Anders als bei einer Biopsie, die mit Schmerzen und Komplikationen verbunden sein kann, gibt es bei einem Urintest keine Nebenwirken.

„Bei Patienten, die eine Operation und/ oder Behandlung benötigen, wird der Krebs mit hoher Genauigkeit diagnostiziert, indem der Urin verwendet wird, um unnötige Biopsien und Behandlungen zu minimieren, was die medizinischen Kosten und die Ermüdung des medizinischen Personals drastisch reduzieren kann“, sagt Professor In Gab Jeong, einer der Studienautoren.

Urin-Multimarker-Biosensor

Zur Entwicklung des Prostatakrebs-Urin-Tests haben sich die Wissenschaftler eines lernfähigen Urin-Multimarker-Biosensors bedient und dabei KI-Analysemethoden eingesetzt. Konkret wurden durch ein ultrasensitives Halbleitersensorsystem Spuren von vier Krebsfaktoren im Urin gemessen, um so Prostatakrebs zu diagnostizieren. Anhand der Korrelationen zwischen diesen vier Krebsfaktoren haben die Forscher eine KI trainiert und den trainierten KI-Algorithmus genutzt, um Prostatakrebs bei den untersuchten Urinproben zu erkennen.

In der Pressemitteilung zur Studie heißt es, dass das Ergebnis des Urin-Tests innerhalb von 20 Minuten vorliegen würde.

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