Ученые Томского государственного университета разработали новый подход диагностики одной из наиболее агрессивных опухолей головного мозга — глиомы, сообщает пресс-служба ТГУ.
«Достоверно определить тип опухоли можно только с помощью гистологического исследования, которое проводится уже после удаления новообразования, — говорит заведующийлабораторией лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ Юрий Кистенёв. — Вместе с тем использование оптических методов анализа значительно расширяет возможности диагностики, более того — позволяет делать это неинвазивно, без забора биологических тканей. Мы использовали для этого метод рамановской спектроскопии, который позволяет с высокой точностью фиксировать химические соединения в биологических жидкостях и тканях».
На начальном этапе ученые провели анализ литературы и собрали информацию о том, какие биологические маркеры встречаются в тканях глиомы. Затем были проведен эксперимент с участием лабораторных животных. Грызунам вводили клетки глиобластомы человека, спустя разные отрезки времени животных выводили из эксперимента, исследовали сыворотку их крови. С помощью методов рамановской спектроскопии были выявлены наиболее специфичные частоты, позволяющие идентифицировать маркеры глиомы в биологической жидкости и разделить группу «больных» и здоровых крыс.
Полученная информация о маркерах была собрана в библиотеку данных, которую исследователи использовали для машинного обучения нейросети. Это позволило автоматизировать процесс анализа.
Ученые отмечают, что новый метод позволяет выявить «следы» опухли на ранней стадии, пока еще не проявились явные симптомы болезни.
«Дело в том, что глиобластома изменяет биохимический состав крови. Выделяемые ею вещества и опухолевые клетки попадают в кровь, которая разносит их по организму. Анализ этих биомаркеров дает информацию о развитии рака, он может использоваться как для диагностики заболевания, так и для контроля эффективности лечения», — поясняет Юрий Кистенёв.
Уточняется, что разработанный подход перспективен для выявления и других разновидностей опухолей, так как все они выделяют специфические химические соединения. При наличии данных о том, какие именно биомаркеры характерны для конкретного типа заболевания, их можно будет выявлять с помощью метода рамановской спектроскопии и машинного обучения.
Добавим, что оптические методы анализа все чаще применяются в самых разных областях, в частности, открывают большие возможности для быстрой диагностики заболеваний. Так, ученые ТГУ в рамках проекта, поддержанного мегагрантом правительства РФ, используют инструменты и технологии ИИ для создания новых методов неинвазивной диагностики вирусных и бактериальных респираторных инфекций, которые сократят время анализа с нескольких дней до нескольких минут.
Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».