Nowa technologia analizy obrazowej zrewolucjonizowała diagnostykę nowotworów głowy i szyi

Korzystając z metody opartej na uczeniu maszynowym, naukowcy z Uniwersytetu Helsińskiego we współpracy z Uniwersytetem w Turku i Instytutem Biomedycyny Molekularnej Maxa Plancka w Niemczech przeanalizowali setki próbek pacjentów z biobanku pod kątem ziarnistości poszczególnych komórek. Nowa technologia łączy wskaźniki zachowania komórek nowotworowych ze strukturą guza i otaczającą go zdrową tkanką, tworząc dla każdego pacjenta swego rodzaju „odcisk palca”, który można wykorzystać do oceny rokowania nowotworu i odpowiedzi na leczenie.

Najważniejszym odkryciem badania było opracowanie nowej techniki analizy obrazowej, która łączy analizę biomarkerów zachowania komórek z analizą morfologiczną kształtu pojedynczej komórki i struktury całej tkanki nowotworowej. Metoda ta umożliwiła identyfikację dwóch nowych, nieodkrytych wcześniej grup pacjentów. W przypadku pierwszej grupy rokowanie było wyjątkowo dobre, natomiast w grupie drugiej wyjątkowo złe. Różnicę wyjaśniono kombinacją specyficznego stanu komórek nowotworowych i składu tkanki otaczającej komórki nowotworowe. W tej drugiej grupie agresywność choroby była powiązana z sygnalizacją między tkanką nowotworową a otaczającą zdrową tkanką łączną, w której pośredniczy naskórkowy czynnik wzrostu (EGF).

„Odkrycia te stanowią przełom w zrozumieniu rozwoju i diagnozowania nowotworów. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że określone populacje komórek złośliwych i typów komórek tkanek w tkankach uznawanych za prawidłowe mają ponadto silny wpływ prognostyczny na rozwój nowotworu zidentyfikowali kluczowy szlak sygnalizacyjny, który to wyjaśnia. Połączony efekt można ukierunkować farmakologicznie, co znacząco wpływa na rozwój raka”, mówi dyrektor ds. badań Sarah Wikström.

„Ponadto dzięki naszej metodzie udało nam się zidentyfikować pacjentów ze szczególnie złym rokowaniem, którzy mogliby odnieść korzyść z agresywnej strategii leczenia. Z drugiej strony zidentyfikowaliśmy także grupę pacjentów z dobrym rokowaniem, których leczenie było mniej agresywne, np Sama operacja chirurgiczna”. „To mogłoby wystarczyć i pomogłoby w utrzymaniu jakości życia pacjenta” – mówi Karolina Bonofori, badaczka z grupy badawczej Wikströma.

Test diagnostyczny jest w fazie opracowywania

Nowa metoda obrazowania otwiera drzwi do dokładnej diagnostyki nowotworów regionu głowy i szyi. Naukowcy pracują obecnie nad opracowaniem testu diagnostycznego umożliwiającego dokładniejsze diagnozowanie tego typu nowotworu. Ponadto badają również zastosowanie tej metody w diagnostyce innych typów nowotworów, np. raka jelita grubego. Otrzymali fundusze od Business Finland Research to Business na projekt Multivision Diagnostics, w ramach którego opracowywane są aplikacje, które mogą stać się dostępne dla klinik onkologicznych.

„W naszych badaniach wykorzystujemy najnowsze metody analizy w zakresie uczenia maszynowego i biologii przestrzennej. Analizujemy setki próbek pacjentów i miliony komórek, co można osiągnąć jedynie przy pomocy wysokowydajnych komputerów i sztucznej inteligencji. Niniejsze badanie jest częścią projektu wierzymy, że technologia ulepszy diagnostykę nowotworów. „Diagnostyka raka i dokładność strategii leczenia są bardzo ważne” – wyjaśnia Sarah Wikström.

„Obrazowanie biomarkerów nowotworowych za pomocą barwników zawierających przeciwciała jest już w zastosowaniu klinicznym, więc ta metoda nie byłaby szczególnie kosztowna, ponieważ wymaga jedynie opracowanego przez nas algorytmu i specjalnego zestawu przeciwciał, jest to w rzeczywistości „bardzo cudowne”. .” „Niedrogie” – kontynuuje.

W ciągu ostatnich 30 lat częstość występowania nowotworów głowy i szyi dramatycznie wzrosła.