Melacak Jejak Kanker: Terobosan Biosensor Bertenaga AI dalam Diagnosis Paru-paru
Peran AI di dunia medis semakin memberi banyak arti. Kali ini dalam mendeteksi kanker paru-paru. AI bergabung dengan biosensor menciptakan teknologi untuk pendeteksian dengan akurasi tinggi.
JERNIH – Kanker paru-paru merupakan penyebab utama kematian terkait kanker secara global, dan deteksi dini adalah kunci untuk meningkatkan hasil pengobatan. Metode diagnostik saat ini, seperti biopsi, seringkali invasif dan membutuhkan waktu.
Namun, sebuah terobosan menjanjikan datang dari kolaborasi tim peneliti di University of Texas di Dallas (UT Dallas) dan UT Southwestern Medical Center, yang telah mengembangkan teknologi biosensor elektrokimia canggih yang dipadukan dengan Kecerdasan Buatan (AI) untuk mendeteksi kanker toraks, termasuk kanker paru-paru dan esofagus, melalui analisis napas.
“Kami membangun alat skrining yang memungkinkan dokter mendeteksi penyakit ini pada fase awal, yang meningkatkan hasil,” kata Dr. Shalini Prasad, profesor dan kepala departemen bioteknologi di Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science.
Biosensor dan ‘Breathomics’
Teknologi ini berakar pada bidang yang sedang berkembang yang disebut breathomik, yaitu studi tentang senyawa organik volatil (VOC) dalam napas yang dihembuskan. Perubahan metabolit dalam napas dapat menjadi indikator awal timbulnya suatu penyakit.
Biosensor elektrokimia yang dikembangkan oleh tim UT Dallas dirancang untuk secara spesifik mengidentifikasi delapan senyawa VOC yang telah diidentifikasi sebagai biomarker potensial untuk kanker toraks.
Bagaimana Cara Kerjanya?
Pertama adalah pengumpulan sampel. Pasien hanya perlu menghembuskan napas ke dalam perangkat non-invasif. Dilanjutkan kemudian dengan identifikasi biomarker. Biosensor mengidentifikasi dan mengukur konsentrasi delapan senyawa organik volatil (VOC).
Data biokimia dari VOC ini kemudian diumpankan ke algoritma pembelajaran mesin yang canggih. AI menganalisis karakteristik senyawa tersebut untuk menentukan kecocokannya dengan profil VOC yang terkait dengan berbagai kanker toraks.
Dr. Shalini Prasad menjelaskan, “Penggunaan napas menjadi sangat menarik karena napas melewati sistem pernapasan kita dan membawa metabolit, yang merupakan indikator penyakit.”
Komponen AI sangat penting mengingat kompleksitas dan banyaknya data yang disediakan oleh analisis napas. “Ada banyak sekali data yang disediakan oleh napas. Apa yang penting? Apa yang tidak? Semua informasi ini berasal dari algoritma pembelajaran mesin,” jelas Dr. Prasad.
Deteksi Kanker
Dalam pengujian awal, perangkat ini diuji pada sampel napas dari 67 pasien, termasuk 30 pasien dengan kanker toraks yang telah dikonfirmasi melalui biopsi. Hasilnya sangat memuaskan: perangkat ini secara akurat mengidentifikasi VOC pada 90% kasus kanker yang terkonfirmasi.
Dr. Ovidiu Daescu, profesor dan kepala departemen ilmu komputer yang menyempurnakan model AI, menyoroti potensi perangkat ini, “Perangkat profil napas dan model pembelajaran mesin terkait memiliki potensi besar untuk membuat perbedaan dalam deteksi kanker sekaligus meningkatkan biaya, dengan asumsi lebih banyak kasus diuji dan divalidasi seiring waktu dalam pengaturan medis.”
Masa Depan Skrining Kanker
Teknologi ini menjanjikan perubahan signifikan dalam praktik klinis. Dr. Muhanned Abu-Hijleh, seorang ahli paru intervensional yang bermitra dalam penelitian ini, menekankan pentingnya terobosan ini.
“Penggunaan teknologi minimal invasif seperti biomarker dan analisis senyawa organik volatil yang dihembuskan dapat membantu deteksi dini keganasan toraks dengan beban minimal pada pasien dan sistem perawatan kesehatan, sehingga mengurangi morbiditas secara keseluruhan,” jelasnya.
Para peneliti optimis bahwa perangkat ini, setelah melalui validasi klinis lebih lanjut, dapat diintegrasikan ke dalam perawatan kesehatan primer.
“Nantinya, teknologi ini bisa diterapkan di kantor penyedia layanan kesehatan primer Anda,” ujar Dr. Prasad, “Sama seperti Anda menjalani pemeriksaan fisik tahunan dan pengambilan darah tahunan, Anda juga bisa melakukan tes napas.”
Dengan demikian, terobosan ini membuka jalan bagi era baru diagnosis kanker—cepat, terjangkau, non-invasif, dan tersedia secara luas—memberikan harapan baru dalam perjuangan melawan salah satu penyakit paling mematikan di dunia.(*)
BACA JUGA: Vaksin mRNA COVID-19 Berpotensi Menjadi Senjata Melawan Kanker
