Håvard Danielsen. Foto: DoMore Diagnostics

Basert på kunstig intelligens og dyp læring har forskning ved Institutt for kreftgenetikk og informatikk resultert i en teknologi for å analysere kreftsvulster. Metoden gir riktig anbefaling av behandling i 80 % av krefttilfellene på tre minutter. Nå kommersialiseres forskningen gjennom DoMore Diagnostics AS, og ambisjonene for selskapet er store.

–Vi har fem produktkandidater allerede som vi ønsker å tilby gjennom det nye selskapet DoMore Diagnostics AS. To av dem holder Inven2 på med å kommersialisere i samarbeid med oss, og de neste tre vil vi kunne tilby i løpet av 2021, sier Håvard E. Danielsen.

Danielsen er leder av Institutt for kreftgenetikk og informatikk (IKI) ved Oslo universitetssykehus.

I 2016 søkte Danielsen og IKI om å få støtte av Forskningsrådet til DoMore! De fikk tildelt 60 millioner over fem år for å etablere en teknologi som kan gi hver enkelt kreftpasient en bedre og mer persontilpasset diagnostikk, – og dermed bedre prognose i et behandlingsforløp.

Høsten 2020 ble DoMore Diagnostics etablert på bakgrunn av resultatene fra forskningsprosjektet.

–Det er ordentlig gøy at vi har kommet så langt at vi har fått etablert selskapet som skal få ut reelle produkter basert på vår forskning og utvikling. Dette er produkter som kan gjøre en stor forskjell for kreftpasienter verden over, sier Danielsen.

Teknologien som er utviklet i DoMore! har vist at den kan forhindre både over- og underbehandling av kreftpasienter. Mer om det snart.

Automatisert patologi gir bedre prognose

Patologi er nødvendig for å diagnostisere kreftpasienter riktig. Patologene ser på vevssnitt av kreftsvulstene i mikroskop. Ut fra hva de ser, kan de diagnostisere kreftsvulsten og si noe om prognosen den enkelte pasient har for å bli frisk, på en skala fra god til dårlig.

Prognosen henger nøye sammen med hva slags type behandling kreftlegene velger å gi pasientene: En god prognose skal ikke behandles så hardt, men en alvorlig prognose krever at pasienten får en tøffere behandling for å drepe kreftcellene raskest mulig.

Men, de fleste kreftsvulster er så heterogene, det vil si forskjellig sammensatt, at avhengig av hvor vevssnittet av svulsten er tatt, kan man ende opp med ulik diagnose, og dermed feil anbefaling av behandlingsforløp.

Den prognostiske testen Danielsen og kollegaene hans har utviklet gir i dag en kreftpasient en treffsikker prognose i 88 % av tilfellene i løpet av tre minutter.

Til sammenligning så vil en vurdering av en patolog gi en treffsikker vurdering i 20 % av tilfellene.

Disse spesifikke tallene gjelder pasienter med kolorektalkreft, det vil si kreft i tykktarm- og endetarm. I DoMore! jobber de med å utvide prognosene til å gjelde andre kreftformer.

Dyp læring basert på 17 millioner bilder

«Deep learning for prediction of colorectal cancer outcome: a discovery and validation study» er en vitenskapelig artikkel som ble publisert i februar 2020 i Lancet. Lancet er et av de fremste medisinske tidsskriftene i verden.

I denne artikkelen beskriver Danielsen og kollegene hvordan de digitaliserte vevssnitt fra 4500 kreftpasienter, og så sammenlignet de 17 millioner bilder de laget av snittene med registerdata for se hvordan det gikk med den enkelt pasient.

På denne måten kunne de trene en datamaskin til å se sammenhengen mellom vevssnitt og en mindre alvorlig kreftsykdom, og mellom vevssnitt og en alvorlig kreftsykdom, og så videre. Her har forskerne tatt i bruk avanserte matematiske og bioinformatiske metoder, dyp læring, maskinlæring, kunstig intelligens og nevrale nettverk.

–På bakgrunn av dyplæringen og de sammenhengene vi fant, har vi utviklet algoritmer som predikerer en prognose for en pasient med kolorektalkreft: Vevsprøven blir scannet på en scanner som brukes på alle sykehus eller laboratorier som er underleverandører til sykehus, og analyseres av programvaren vi har utviklet. I løpet av tre minutter får legen prøvesvaret og kan vurdere hva slags behandling denne pasienten bør få, sier Danielsen.

Danielsen prydet forsiden på Aftenposten da nyheten ble kjent under overskriften
«Ny norsk studie: På tre minutter stiller datamaskinen mer presis tarmkreftdiagnose enn forskerne».

Domore aftenposten

Stor samfunnsnytte

Elin Melby er prosjektleder for DoMore Diagnostics i Inven2, og har stor tro på potensialet til selskapet.

–Å kunne tilby kreftpasienter mer presise prognoser raskere er ekstremt viktig for både den enkelte pasient og samfunnet: Pasienten blir spart for lidelse som følge av feilbehandling og får bedre livskvalitet etter behandling. I tillegg sparer sykehusene store ressurser både i selve behandlingen, men også gjennom automatisering av noe av patologenes arbeid, sier Melby.

Digitaliseringen av patologien er i en tidlig fase, men om få år vil situasjonen være en helt annen. Da kan DoMore Diagnostics tilby sine tjenester direkte til sykehus over hele verden.

–Men aller først vil en utvalgt serviceleverandør, som leverer laboratorietjenester til sykehus i en rekke land, tilby analyser av kreftprøver ved hjelp av DoMores metode for kolorektalkreft, sier Melby.

Med seg i prosjektteamet hos Inven2 har Melby IPR Manager Eivind Roverud, advokat Helle Thorsen og Executive Fund and Business Developer Kristin Sandereid.

 

Begeistret klinikksjef

Sigbjørn Smeland, professor og leder av Kreftklinikken ved Oslo universitetssykehus er begeistret for kommersialiseringen av forskningen som gjøres gjennom DoMore!.

–Det Håvard og kollegaene hans viser er at kunstig intelligens med bruk av dyplæring har en tydelig anvendelse innen patologi. Algoritmene de har utviklet er bedre på prognostisering av kreft enn det patologene gjør, og potensialet for anvendelse av metoden over hele verden er stort, sier Smeland.

Han legger til at ulikhetene i prognostisering mellom patologer og mellom laboratorier er for stor, noe som metodikken som er utviklet justerer bort.

–Det er veldig interessant at algoritmene DoMore! har utviklet skiller bedre mellom de pasienter med tykktarmskreft som skal få mildere og mer intensiv behandling, noe som gjør at gruppen i midten som er beregnet som usikker er mye mindre. Denne gruppen har fram til nå gjennomgående fått mer behandling enn nødvendig, da både patologene og klinikerne sikrer seg slik at pasienter er sikret å få behandling som skal kurere kreften. Men i virkeligheten har mange fått for tøff behandling med unødvendige bivirkninger og ressursbruk, sier Smeland.

 

Globalt potensiale

Et annet moment som Smeland mener er svært viktig er at metoden som er blitt utviklet bruker standard snitt med standard farging  som brukes og er tilgjengelig over hele verden.

–Det innebærer at potensialet for anvendelse er stort på grunn av denne standardiseringen. I tillegg har prosjektet jobbet med store kreftgrupper som lungekreft, prostatakreft og tykktarmskreft, så antall pasienter som kan bli hjulpet er enormt på verdensbasis, sier Smeland.

–Et viktig poeng er også kapasiteten som ligger i metoden. Det gjør at en kan få analysert langt større områder i svulsten og gjennom det håndtere ut heterogenitet i en kreftsvulst på en annen måte enn i dag enn det som er praktisk mulig for en patolog, sier Smeland.

Han ser også at metoden kan brukes inn i screening, som er på trappene innenfor kolorektalkreft i Norge.

–Her er det mange vevsprøver som skal undersøkes. Med en god algoritme kan man effektivt finne de pasientene som har kreft/stor mistanke om kreft og spare enormt mye patologiarbeid, sier Smeland.

Han er tydelig på at patologene ikke blir overflødige når den nye teknologien blir innført.

–Det er fortsatt, og vil fortsatt være, et stort behov for patologer. De er enormt dyktige på å stille diagnoser, og de gjør nesten aldri feil. Arbeidet til patologene og den standardiseringen vi har med diagnostisering og kategorisering av kreftsvulster, har vært helt avgjørende for framgangen i den medisinske behandlingen de siste 150 årene, sier Smeland.

Han er likevel klar på at teknologien endrer patologenes arbeid, og at det nå vil dreie til andre oppgaver som vi vet øker og blant annet ved å integrere resultatene innen ulike analyser, inkludert molekylærdiagnostiske analyser.

.

De fem produktene

Metoden for kolorektalkreft er den første diagnostiske tjenesten som DoMore Diagnostics skal tilby.

­–Vi jobber nå med å utvikle tilsvarende diagnostiske tjenester for lungekreft og prostatakreft, ved hjelp av samme framgangsmåte som kolorektalkreft. Vi har kommet langt med lunge, og er i startgropen med prostatakreft, sier Danielsen.

De to andre produktene DoMore Diagnostisk jobber med, er henholdsvis polypp screening og mitotisk indeks, sistnevnte er et mål på antall celler i deling i et vevssnitt.

–Denne indeksen sier noe om hvor aktiv en kreftsykdom er, og kan være et viktig supplement til dagens diagnostikk og behandlingsvalg for de aller fleste krefttyper, sier Danielsen.

DoMore!-prosjektet utvikler i tillegg en metode for automatisk histologisk klassifisering av tarmpolypper for å si noe om risikoen for om pasienten vil komme til å utvikle kreft.

-Tarmkreftscreening har blitt implementert med suksess i flere land. Tarmpolypper fjernes under endoskopi og blir i dag undersøkt av patologer som klassifiserer dem med hensyn til risiko. Det er imidlertid i dag en stor utfordring at det er et begrenset antall patologer med spesialisering innen gastroenterologi, sier Melby.

 

Søker daglig leder og investorer

Per nå består selskapet DoMore Diagnostics kun av et styre.

–Styret jobber med å finne en daglig leder til selskapet. I tillegg søker de innovasjonsstøtte fra Forskningsrådet og de sonderer terrenget blant mulige investorer for å få på plass initial privat kapital. Planen videre er å hente mer midler når produktene er klare for lansering på markedet, sier Danielsen.

Styret ledes av professor emeritus Knut Liestøl, som har vært en sentral ressurs i DoMore!-prosjektet. I tillegg sitter Ketil Widerberg, som leder Oslo Cancer Cluster, og Tomas Nordheim Alme i styret. Alme er i dag barnelege ved Akershus universitetssykehus, men var tidligere både direktør for utvikling og medisin i Dips, som er en av de største leverandørene av e-helse-løsninger i Norge.

Danielsen kan selv ikke gå inn i selskapet siden han er N3-leder ved Oslo universitetssykehus, men at han kommer til å følge det tett, det er sikkert. Dette er hjertebarnet hans.

 

Massiv oppmerksomhet

Forskningen og utviklingen som ligger bak DoMore Diagnostics har fått massiv oppmerksomhet i Norge:

Danielsen selv synes det er hyggelig med oppmerksomheten siden den betyr at både «folk flest», helsepersonell og andre relevante målgrupper får med seg betydningen av hva han og kollegaene jobber med.

–Metoden vi har utviklet betyr en stor endring for både pasienter og sykehus. Riktig behandling er utrolig viktig. Vi skrev da vi søkte om støtte til DoMore! at vi skulle levere original og god forskning, men at vi ikke ville stoppe der, for det hjelper ikke pasientene. Pasientene får først glede av forskning når den resulterer i endret klinisk praksis. For å få til det det må vi lage et produkt som noen kan kjøpe, og der er vi snart nå, sier Danielsen.

 

Fakta:

Institutt for kreftgenetikk og informatikk & DoMore!

  • Institutt for kreftgenetikk og informatikk (IKI eller ICGI) er en del av Oslo universitetssykehus. I tillegg til klinisk diagnostisk virksomhet, utvikler instituttet sikrere og mer presise kreftprognoser blant annet basert på kunstig intelligens.
    Instituttet står også bak oppslagsverkene Kreftlex.no og Oncolex.no
  • IKI er 15 år i år og forener fagretningene medisin, genetikk og informatikk.
    Instituttet bygger bevisst et heterogent, tverrfaglig miljø for å skape en dynamisk og kreativ kultur. Det har nær 80 ansatte fra 13 ulike nasjoner og med bakgrunn innen informatikk, matematikk, biologi, genetikk, medisin, klinisk praksis, patologi og teknologi, i tillegg til en egen formidlingsenhet
  • I 2016 ble IKI tildelt støtte på 60 millioner kroner i fem år til DoMore! som et av tre fyrtårnprosjekter av Forskningsrådet. Fyrtårnprosjektene ble etablert for å bruke IKT og banebrytende teknologi til å løse store samfunnsutfordringer innen helse.
    De to andre prosjektene som ble støttet var BigMed, en digital plattform for persontilpasset medisin og INTROMAT, «Introducing personalised treatment of mental health problems using adaptive technology»
  • Leder av IKI og DoMore! er Håvard E. Danielsen. Danielsen er professor i både medisin og informatikk, og er i tillegg utnevnt til «visiting professor» ved Oxford University, en tildeling han har fått for sitt bidrag til universitetets kreftforskning

 

Inven2

Inven2 er et aksjeselskap eid av Oslo universitetssykehus og Universitetet i Oslo og er opprettet for å forvalte det kommersielle potensialet til oppfinnelser og arbeidsresultater fra disse to institusjonene, samt alle helseforetakene i Helse Sør-Øst.

 

Les mer:

 

Mer informasjon om DoMore! finner du på DoMore! sin hjemmeside.