Vsako leto zaradi raka umre več kot 10 milijonov ljudi. Zamujena diagnoza ostaja ena največjih ovir sodobne medicine. Startup SpotitEarly razvija sistem, ki združuje izjemno občutljivost pasjega vonja in napredne algoritme umetne inteligence za prepoznavo raka v najzgodnejših fazah. Podjetje stavi na metodo, ki bi lahko spremenila presejalne protokole in dostopnost zgodnje diagnostike tudi tam, kjer tradiconalne metode odpovejo.
Kako umetna inteligenca nadgrajuje pasji voh?
SpotitEarly za zaznavanje raka uporablja posebej izbrane pasme psov, kot so labradorci in špringer španjeli, znane po vrhunskem vohu in učljivosti. Trenira jih več mesecev, pogosto šest do devet, da prepoznajo specifične biomarkerje v bioloških vzorcih, kot so izdihan zrak, slina ali urin. Psi najprej z vonjem preliminarno označijo potencialno prisotnost bolezni, nato pa se podatki o njihovih odzivih digitalizirajo in prenesejo v sistem za nadaljnjo obdelavo.
V ozadju sistema deluje večslojna nevronska mreža, ki temelji na globokem učenju. Algoritem obdeluje signale in vzorce odzivov psov, a tudi surove podatke iz analizatorjev vonjav in dodatnih biometričnih senzorjev, kjer so na voljo. Umetna inteligenca uči vzorce na velikih količinah že diagnosticiranih primerov ter s povratno zanko stalno izboljšuje lastno zanesljivost in občutljivost. Modeli so posebej optimizirani za zmanjševanje lažnih pozitivnih in negativnih rezultatov, kar je ključno v presejalni medicini.
Ključni dodatek je prav ta povratna povezava med AI in pasjimi detekcijami. Vsak nov klinični primer, ki ga psi prepoznajo, a ga človeški testi kasneje ovržejo ali potrdijo, postane del učnega nabora. Tako podjetje sistematično zvišuje natančnost obeh komponent – živali in algoritma.
Tehnološki postopek, pilotne študije in primerjava z obstoječimi metodami
Vzorci za analizo se zbirajo pod strogo kontroliranimi pogoji, kar minimizira tveganje kontaminacije in vpliv zunanjih vonjav. Laboratorijsko standardizirani vsebniki zagotavljajo, da psi in stroji vedno analizirajo vzorce enake kakovosti. Prve pilotske študije, izvedene v sodelovanju z izraelskimi in ameriškimi klinikami, kažejo občutljivost sistema v razponu 92–95 odstotkov in specifičnost do 88 odstotkov za izbrane rake (pljuča, dojka, debelo črevo). Za primerjavo: tradicionalna mamografija za rak dojke običajno dosega občutljivost okoli 83 odstotkov, medtem ko je odkrivanje raka debelega črevesa s kolonoskopijo sicer zelo zanesljivo, a bistveno invazivnejše in dražje.
Trenutno je ključno področje diferenciacije prav razmerje med natančnostjo in dostopnostjo. Tehnologija AI+psi omogoča presejanje na množični ravni, ne potrebuje dragih aparatov ali invazivnih postopkov, zato so stroški nižji, izvedba pa mogoča tudi v manj razvitih okoljih. Vlagatelji kot so izraelski sklad OurCrowd in več zasebnih biotehnoloških investitorjev so že prepoznali potencial in podprli razvoj.
SpotitEarly izpostavlja, da na področju zgodnjega odkrivanja raka konkurirajo rešitvam, ki temeljijo izključno na tekočinskih biopsijah in računalniški analizi slik, kot so Guardant Health in Freenome. Edinstvena prednost je prav integracija živih organizmov in umetne inteligence, kjer vsak sistem kompenzira slabosti drugega. Znanstvena literatura že več let potrjuje, da lahko psi zavohajo raka pri človeku, vendar SpotitEarly dodaja plast standardizacije, ponovljivosti in nadgradnje, ki jo omogoča AI.
Izzivi, etični vidiki in pogled naprej
SpotitEarly so ustanovili raziskovalci, ki jih je osebna izkušnja z zamujenimi diagnozami pripeljala do iskanja bolj dostopnih in zanesljivih presejalnih orodij. Vizija podjetja je ustvariti sistem, ki bo presegel omejitve trenutnih metod in zmanjšal neenakosti pri dostopu do diagnostike. Poudarjajo, da so vsi psi trenirani v skladu z najvišjimi etičnimi standardi in so pod stalnim veterinarskim nadzorom, njihovo dobrobit pa postavljajo na prvo mesto.
Eden glavnih izzivov ostaja standardizacija postopkov ter pridobivanje regulatornih dovoljenj na različnih trgih. Poleg tega podjetje postopoma razvija protokole, ki bodo omogočili skaliranje brez žrtvovanja kakovosti usposabljanja psov in delovanja AI modelov. Etični pomisleki glede uporabe živali so prisotni, a podjetje zagotavlja, da psi niso izpostavljeni stresu in redno izvajajo meritve njihovega počutja.
V prihodnje želi SpotitEarly razširiti nabor rakavih bolezni, ki jih lahko zazna njihov sistem. Hkrati si prizadevajo za avtomatizacijo postopkov zbiranja in obdelave vzorcev ter tesno sodelujejo z znanstvenimi institucijami. Razvoj tovrstnih rešitev odpira pomembna vprašanja o vlogi umetne inteligence in živali v medicini ter kako lahko tehnologija v prihodnosti olajša zgodnje odkrivanje bolezni in reševanje življenj.
