Óriási segítséget nyújt a mesterséges intelligencia a melanóma elleni harcban

Egyes sejtek felismerésére és elkülönítésére használják a mesterséges intelligenciát az SZBK kutatói. Az eljárást kísérleti jelleggel már a melanóma személyre szabott kezelésében is alkalmazzák.

2024. május 5., 10:29

Szerző: 168/MTI

Óriási segítséget nyújt a mesterséges intelligencia a melanóma elleni harcban

Egyes sejtek felismerésére és elkülönítésére dolgoztak ki mesterséges intelligenciát (MI) használó megoldást a Szegedi Biológiai Kutatóközpont munkatársai egy nagy nemzetközi konzorcium részeként. Az eljárás a biológiai alapkutatási kérdések megválaszolása mellett akár egyénre szabott terápiákhoz is alkalmazható - közölte a Magyar Kutatási Hálózathoz (HUN-REN) tartozó intézmény a honlapján. Az eljárás a melanóma elleni harcban is nagy segítséget jelent.

Az amerikai Broad Institute, valamint a Chan Zuckerberg Initiative támogatását is élvező projekt keretében végzett kutatómunka célja, hogy a lehető legtökéletesebbre fejlessze azt a korábban kidolgozott, világviszonylatban is egyedülálló egysejt-analitikai eljárást, amely a szervezet építőköveinek egyedi elemzésével a legapróbb eltéréseket is képes felfedezni a biológiai mintákban, lehetővé téve ezzel a sejtbiológiai folyamatok és a kóros elváltozások jobb megértését. Az immár teljesen automatizáltan és rendkívüli precizitással alkalmazott módszerrel a kutatók az egyes sejtek szintjén kifejeződő egyedi jellegeket, fenotípusokat elemzik.

A több milliárdnyi sejtből álló biológiai mintákban felfedezhető sejtszintű eltérések jól tükrözik a szervezet működésének hibáit, de ugyanígy például a gyógyszeres kezelések sejtszintű hatásait is. A Horváth Péter vezetésével összeállított komplex mikroszkóprendszer a MI segítségével bármilyen szövetmintában képes teljesen automatizáltan, emberi beavatkozás nélkül megtalálni a környezetüktől eltérő egyedi sejteket, amiket egy szintén MI vezérelt, speciális mikroszkóp segítségével rendkívül precízen ki is vág a mintából, hogy azután azt a kutatók részletes analitikai vizsgálatoknak vethessék alá.

Egy a Nature Communicationsben közelmúltban megjelent publikációban a kutatócsoport egy olyan gyógyszerszűrési munkát mutat be, amelynek keretében mintegy 8 millió képből álló mintán tanították a mesterséges intelligenciát a különféle gyógyszeres kezelések hatására megváltozó sejtfenotípusok felismerésére.

A melanóma ellen is segíthet

Ezek a cikkek is hasonló témákról szólnak

A teljesen automatizálttá tett sejtfelismerési és sejtkinyerési eljárás kulcsa a szegedi kutatók által kialakított mikroszkóprendszerek folyamatos tökéletesítése, és az ezzel összekapcsolt mesterségesintelligencia-algoritmusok rohamléptékű fejlődése. A kutatócsoport komoly mérföldkőnek tekinthető eljárása, az automatizált sejtkinyerés alapja kétféle mikroszkóp kombinálása: az egyik, egy rendkívül nagy felbontású eszköz, MI-algoritmus segítségével rendkívül pontosan kijelöli a környezetüktől eltérő sejtek határvonalait, majd egy kisebb felbontású, de igen nagy teljesítményű másik mikroszkóp a mesterséges intelligencia segítségével megtalálja ugyanazokat a sejteket, és a mikrométer töredékénél is kisebb pontossággal kiemeli azokat a mintából.

A teljesen automatizált folyamat - melyet egy márciusba a Briefings in Bioinformatics című folyóiratban megjelent cikkben mutattak be - hatalmas előrelépés a sejtszintű diagnosztikában, mert lehetővé teszi, hogy akár több ezer mintát és ezen belül több tízmillió sejtet vizsgáljanak meg naponta.

Ez teszi többek között lehetővé, hogy a kutatócsoport egysejt-analitikai eljárását a konzorcium egyes partnerei kísérleti jelleggel már a melanóma személyre szabott kezelésében is alkalmazzák.

Hoppá: évekkel előre jelezhető a rák?

A Cambridge-i Egyetem tudósai szerint a rák tünetei évekkel a betegség megjelenése előtt észlelhetőek – írja a hvg.hu.

Az egyetem nemrégiben megnyílt rákkutató intézetének tudósai olyan azokat az elváltozásokat keresik, amelyek évekkel az előtt, hogy a sejtekben bekövetkező átalakulások daganattá fejlődnének, pontosan kimutathatóak. A kutatás szerintük segíthet a rák kezelésének gyökeresen új módszereinek megtervezésében.

A Korai Rák Intézet – amely nemrég kapott 11 millió fontot egy névtelen adományozótól – arra összpontosít, hogy megtalálják a tumorok elleni küzdelem módjait, mielőtt azok tüneteket produkálnának. A tudósok szerint a rák kialakulásának lappangási ideje évekig, néha egy-két évtizedig is eltarthat. A kutatás a legújabb felfedezéseket fogja kihasználni, amelyek kimutatták, hogy sok embernél alakulnak ki rákot megelőző állapotok, amelyek hosszú ideig lappanganak.

A tudósok részben a vérmintákra összpontosítanak. Újravizsgálják például azokat a vérmintákat, amelyeket a nők a petefészekrák-szűréseken adtak le. Körülbelül 200 000 ilyen mintánk van, és ez egy aranybánya” – vélekedett az egyik tudós, Jamie Blundell.

A The Guardian című brit lap beszámolója szerint kutatók e minták felhasználásával azonosítják azokat a változásokat, amelyek megkülönböztetik azokat a donorokat, akiknél később, 10 vagy akár 20 évvel a minták leadása után vérrákot diagnosztizáltak, azoktól, akiknél nem alakult ki ilyen betegség. A Cambridge-i Egyetem tudósai szerint a rák tünetei évekkel a betegség megjelenése előtt észlelhetők – írja a lap.

A rák kiújulásának okai

Vajon mi lehet az oka annak, hogy a kezelést követő hónapokban, években kiújul a rák? Ugyanott kell a daganat megjelenésére számítani, ahol korábban megjelent? Az onkológus válaszaiból minden kiderül.

Az onkológiai kezelések után bizonyos esetekben megtörténhet, hogy a daganat hetekkel, hónapokkal, akár évekkel később kiújul – ez sosem tudható előre. De miért fordulhat ez elő? Csak ugyanott újulhat ki a rák? Onkológus válaszolt az Egészségkalauznak.

A rák kiújulása számos tényezőtől függ

Dr. Pádi Éva, a FájdalomKözpont belgyógyásza, klinikai onkológus, palliatív orvos szerint nem lehet biztos választ adni arra a kérdésre, miért újul ki a rák. Számos tényezőt figyelembe véve születhet minden esetben egyéni válasz. Alapvetően azért újulhat ki egy daganat, mert az eredeti onkológiai kezelések során egy kis számú daganatos sejt a szervezetben marad. Ez a sejtállomány túl kicsi ahhoz, hogy a jelenlegi tesztekkel kimutatható legyen, idővel azonban megnövekedhet, felszaporodhat akkorára, hogy tünetet okozzon és/vagy kimutathatóvá váljon.

A rák kiújulásának helye

A rák kiújulásának helye a betegség típusától függ. Amennyiben ugyanazon a helyen tér vissza, ahol eredetileg volt, lokális kiújulásról beszélünk. Ha a kiújulás helye közel van az eredetileg érintett szervhez, regionális kiújulás történik, ha pedig más testrésznél jelentkezik, akkor távoli kiújulásról van szó.

Felmerülhet a kérdés, hogy a máshol kiújuló daganat ugyanaz-e, mint az eredeti. A válasz: igen. A visszatérő daganatot arról a helyről nevezik el, ahol az eredeti betegség megjelent. Például, ha a mellrák kezelése után a májban fedeznek fel daganatot, azt áttétes (metasztatikus) mellráknak hívják, még akkor is, ha a visszatérő betegség más szervet érint.

Amikor befejeződik az eredeti daganat kezelése, a páciensek egy utánkövetési tervet kapnak, amely magában foglalja a kontrollok, a fizikai vizsgálatok és egyéb tesztek időpontját. Attól függően, hogy milyen betegségről volt szó, laborvizsgálatok és képalkotó vizsgálatok is ismétlődhetnek. Ezeknek a kontrolloknak az a célja, hogy a páciens és az orvos is meggyőződhessenek róla, hogy minden rendben, illetve, hogy korán felismerőek legyenek az esetleges kiújulás jelei. Ha ez utóbbi merül fel, újabb laborvizsgálatokkal, képalkotással vagy biopsziával lehet igazolni azt.

(Kiemelt képünk illusztráció. Fotó: Freepik)