Ученые Эдинбургского университета (Шотландия) совместили световую микроскопию и искусственный интеллект, чтобы выявлять важные мутации рака легких без окрашивания ткани и отдельного анализа ДНК. Метод проверили на образцах аденокарциномы легкого.
Речь идет о мутациях в гене EGFR. Он отвечает за белок, который передает клеткам сигналы к росту. При определенных изменениях этот механизм словно застревает во включенном положении, и опухолевые клетки начинают бесконтрольно делиться. При этом такие опухоли могут быть чувствительны к таргетной терапии, лекарствам, направленным на конкретную молекулярную поломку. Исследование опубликовано в журнале Cancer Research.
Как опухоль выдает мутацию светом
Обычно мутации ищут с помощью секвенирования (чтения последовательности ДНК). Такой анализ требует времени, специального оборудования и части биопсийного материала. Между тем образец, полученный от пациента, нередко очень мал. Его также необходимо сохранить для подтверждения диагноза и других исследований.
Новый подход использует флуоресцентную микроскопию времени жизни (метод анализа слабого свечения молекул в ткани). При освещении разные вещества внутри клеток испускают свет по-разному. Эти особенности связаны с обменом веществ и состоянием клетки, поэтому мутация может менять своеобразный световой рисунок опухоли.
Исследователи получили изображения необработанных образцов и передали их алгоритму глубокого обучения. Искусственный интеллект обнаруживал в свечении закономерности, незаметные человеку, и с высокой точностью распознавал наличие мутации EGFR. Система также различала два распространенных варианта этой поломки, от которых может зависеть выбор лекарства.
Почему это может ускорить лечение
Главное преимущество подхода заключается в сохранении биопсийного материала. Ткань не нужно предварительно окрашивать или разрушать. Один снимок может дать дополнительную информацию о природе опухоли, а сам образец останется пригодным для последующих исследований. Это особенно важно, когда материала мало.
Технология пока не заменяет генетические тесты и должна пройти клиническую проверку. В будущем она может стать быстрым первым фильтром: показать, каким пациентам особенно нужен углубленный анализ, и приблизить назначение подходящей таргетной терапии. Команда также планирует адаптировать платформу для поиска других мутаций и изучения иных типов рака.
Ранее Наука Mail рассказала об антителе, которое связывается с почти неизменной частью вируса гриппа и способно нейтрализовать разные его варианты.