Prawf i ymchwilio i weld a all AI ragweld canlyniad triniaeth canser y fron

Gellid defnyddio deallusrwydd artiffisial i ragfynegi effeithiolrwydd cemotherapi ar fenywod â chanser y fron.

Mae genomeg, astudiaeth genynnau dynol, ac AI yn ddwy dechnoleg a allai o bosibl drawsnewid gofal canser.

Maent yn gyrru oncoleg manwl gywir, gan ganiatáu triniaeth wedi'i phersonoli i ganolbwyntio ar yr hyn sy'n gweithio i unigolion ac osgoi'r hyn nad yw'n gweithio.

Prif lun uchod: Oncolegydd Dr Mark Davies, prif ymchwilydd y treial

Cemotherapi yw'r brif driniaeth a ddefnyddir ar gyfer canser metastatig y fron, a dyna lle mae'r canser wedi lledu trwy'r corff.

Fodd bynnag, mae'r ymateb i gemotherapi yn amrywio. I rai pobl mae'n gweithio'n dda iawn, i ddechrau o leiaf. I eraill nid oes ganddo fawr o effaith, os o gwbl.

Dywedodd Dr Mark Davies, oncolegydd yn Ysbyty Singleton Abertawe: “Byddai gallu rhagweld pwy fydd yn ymateb yn caniatáu targedu triniaeth at y rhai sydd fwyaf tebygol o elwa.

“Gellid cynnig triniaethau amgen i'r rhai sy'n annhebygol o ymateb a chael eu rhwystro rhag gwenwyndra a sgil-effeithiau diangen."

Mae Dr Davies wedi derbyn grant o bron i £ 250,000 gan Ymchwil Iechyd a Gofal Cymru ar gyfer astudiaeth ddwy flynedd sy'n anelu at ddefnyddio dysgu peiriant, math o AI, i ragfynegi'r canlyniadau hyn cyn i'r driniaeth ddechrau.

Mae genynnau yn DNA pob cell yn y corff dynol. Maen nhw'n rheoli sut mae'r gell yn gweithio, gan gynnwys pa mor gyflym mae'n tyfu a pha mor aml mae'n rhannu.

Pan fydd un neu fwy o enynnau yn newid, a elwir yn dreiglad genetig, gall hyn achosi i gelloedd luosi yn afreolus a dod yn ganseraidd.

Esboniodd Dr Davies: “Gall patrymau treiglo amrywio o un maes canser i un arall, a gallant newid dros amser.

“Gall hyn arwain at is-boblogaethau o gelloedd canser genetig penodol, a elwir yn is-clôniau, i godi. Mae'r rhain yn amrywio o ran eu sensitifrwydd i gemotherapi.

“Ein nod yw rhagweld pa is-clôniau fydd yn dod yn drech, fel y gellir addasu triniaeth i'w targedu.

“Efallai y bydd ein modelau hefyd yn rhagweld pa mor dda y bydd claf yn ymateb, gan ganiatáu i therapi gael ei bersonoli.”

Yn flaenorol, byddai astudio'r tiwmor canseraidd wedi golygu cymryd samplau trwy biopsi - gweithdrefn ymledol a allai fod yn niweidiol.

Fodd bynnag, mae tiwmorau hefyd yn taflu DNA i'r llif gwaed. Gelwir hyn yn cylchredeg DNA tiwmor (ctDNA).

Bellach gellir echdynnu'r ctDNA hwn trwy gymryd sampl gwaed. Mae datblygiadau mewn technoleg yn golygu y gall gwyddonwyr astudio tua 500 o enynnau, y gwyddys eu bod yn gysylltiedig â chanser.

“Y broblem yw ei fod yn gymhleth iawn,” meddai Dr Davies. “Rydych chi'n edrych ar 500 o enynnau, mewn sawl claf, y mae pob un ohonynt yn newid mewn amser.

“Dyma lle mae dysgu â pheiriant yn dod i mewn. Mae'n dechneg gyfrifiadol fathemategol, lle gallwch chi yn y bôn edrych ar batrymau mewn data.

“Byddwn yn ei ddefnyddio i edrych ar y data genetig a gweithio allan a allwn ragweld o'r proffil cychwynnol a fydd y celloedd gwrthsefyll."

Disgwylir i'r astudiaeth gychwyn yn ddiweddarach eleni a bydd yn recriwtio cleifion â chanser metastatig y fron, bydd pob un yn cael ei drin â chyffur cemotherapi penodol, o'r Gogledd, De Orllewin a De Ddwyrain Cymru.

Bydd profion gwaed gan y cleifion gwirfoddol yn cael eu cymryd cyn i gemotherapi ddechrau ac yn ystod ei ddatblygiad.

Dr Davies fydd y prif ymchwilydd. Bydd yn gweithio gyda Labordy Genomeg Feddygol Cymru gyfan, gyda chwmni dilyniannu DNA arbenigol, a chydag arbenigwyr o brifysgolion yn Abertawe, Plymouth a Lerpwl.

“Bydd yr astudiaeth yn recriwtio rhwng 60 a 100 o gleifion. Nid yw hynny'n enfawr ond byddwn yn defnyddio technegau dysgu peiriannau sydd wedi'u optimeiddio ar gyfer y maint sampl cymharol fach hwnnw,” ychwanegodd.

“Ni fydd canlyniad terfynol hyn yn ddatrysiad y gellir ei ddefnyddio’n glinigol ar unwaith. Mae i ddangos bod gwybodaeth ragfynegol.

“Rydyn ni eisiau tystiolaeth ei fod yn gweithio, felly gallwn ni gyfiawnhau astudiaeth fwy, sydd yn mwy ddiffiniol.”

Dywedodd Dr Davies ei bod yn debygol, yn y dyfodol, y byddai pob claf canser yng Nghymru yn derbyn proffil genomig cynhwysfawr o'u canser fel rhan o ofal arferol y GIG.

“Trwy gymhwyso dulliau deallusrwydd artiffisial at y data genomig a chlinigol ar raddfa fawr hon, gallem fireinio ein modelau ymhellach a’u defnyddio mewn practis clinigol,” ychwanegodd.

“Gellid ymestyn y dulliau hyn i driniaethau eraill a mathau o ganser.

“Gallai hyn wella canlyniadau, osgoi gwenwyndra diangen a gwneud defnydd effeithiol o gyffuriau cost uchel, gan arwain at ofal canser o ansawdd gwell a gwerthfawrogi yng Nghymru.”

Mae prosiect ymchwil Dr Davies yn un o 23 o ddyfarniadau galwadau cyllid Ymchwil Iechyd a Gofal Cymru ar gyfer 2020-21. Mae gan y rhain werth oes cyfun o bron i £6.5 miliwn.

Mae'r cynlluniau'n cynnig lefelau amrywiol o gefnogaeth, i fynd i'r afael â gwahanol anghenion ymchwil, o gefnogi unigolion talentog i ddod yn ymchwilwyr annibynnol i ariannu prosiectau ymchwil o ansawdd uchel sy'n berthnasol i anghenion iechyd a lles ledled Cymru.

Dywedodd Michael Bowdery, Pennaeth Rhaglenni, Ymchwil Iechyd a Gofal Cymru: “Fel bob amser, roedd safon y ceisiadau yn uchel iawn eleni.

“Rydym yn falch o’r ystod o feysydd pwnc pwysig y mae’r gwobrau hyn yn eu cynnwys, gan gynnwys ymchwiliadau i effaith pandemig Covid-19 mewn amrywiaeth o leoliadau.

“Mae buddsoddi mewn ymchwil a’n hymchwilwyr yn hanfodol i’n nod, sef hybu iechyd a ffyniant pobl yng Nghymru.”