Mikrosonda a AI pro personalizovanou diagnózu rakoviny

Richard Jan Voigts , 06. listopad 2017 15:20 0 komentářů
Rubriky: Technologie, Science
Mikrosonda a AI pro personalizovanou diagnózu rakoviny

Vědci z IBM vyvinuli na základě dlouholetých zkušeností s výrobou křemíkových polovodičů prototyp pro přesnější diagnostiku různých typů rakoviny. Tento výzkum je založen na technologii zvané mikrofluidní sonda (MFP – Microfluidic probe), která se trochu podobá hrotu plnicího pera a může efektivně zjistit biochemické reakce na vzorcích biopsie.

Doposud bylo typicky nutno testovat vzorek tkáně s tekutými reagenty a sledovat barevnou skvrnu. Přestože takováto diagnostika dá obrázek o tumoru, lékaři si uvědomovali, že v něm samotném existují značné rozdíly. Jejich zmapování by mohlo porozumět jejich příčinám a následně nasadit personalizovanou strategii léčby. Kromě toho získání vzorků tkáně a jejich testování vyžaduje velmi nákladné reagenty a jeden vzorek může být testován pouze jednou. V některých případech je pro diagnózu určitých druhů rakoviny navíc nutno provádět více různých testů.

Mikrofluidní sonda IBM
Mikrofluidní sonda IBM
Mikrofluidní sonda může být oproti tomu použita k interakci se vzorkem tkáně na jejím mikrometrickém úseku a může pomoci odhalit molekulární obsah uvnitř tumorů s využitím extrémně malých objemů reagentů. Tato technologie navíc umožňuje provádět multiplexní analýzu (více testů), což pomáhá patologům zjistit stav tumoru a ošetřujícím lékařům pomoci zajistit nejefektivnější terapii.

MFP zjišťuje důležitá data z částí tkání, což má za příčinu generování velkých objemů různých dat, která jsou dedukována z obrazů (skvrn) získaných z tkání, a navíc MFP umožňuje provádět současná měření, což povede ke zrychlení generování objemů dat a různých informací o změnách v tumoru. Každý vzorek jiný a v současné době se se pro něj používá předdefinovaný soubor podmínek. Díky MFP lze tohoto dosáhnout i s malým vzorkem tkáně.

Díky spojení s konceptem strojového učení je systém schopen sledovat a rozpoznat nejoptimálnější podmínky pro získání kvalitního vzorku, což může pomoci ke snížení počtu chyb v diagnostice. Vědci z IBM představili myšlenku optimalizace vzorku s využitím MFP a strojového učení na rakovinou zasažené tkáni a publikovali na významné konferenci MICCAI.

V případě MFP tedy může jít o technologii, která změní stav hry v oblasti patologie, zejména když budou tato data uložena a sdílena v bankách biopsie a organizací věnující se výzkumu rakoviny. Vědci doufají, že tato sonda pomůže jak současným pacientům, tak 14,1 milionů nových ročně na celém světě.

Tým IBM k tomu ještě vyvinul mikrometrický test micro-FISH. FISH je zvláštní cytogenetická metoda pro vizualizaci abnormalit v chromozomech. Rozpoznání defektů v chromozomech totiž hraje v klasifikaci tumorů její významnou součást. Nedávno díky tomuto testu ukázali, že byli schopni detekovat chromozomy 7 a 17 v rakovině prsu během deseti minut od inkubace a sedmnáctkrát snížili spotřebu reagentů v porovnání s dosud běžnými testy.

Zejména v kontextu rakoviny prsu, rozpoznání podtypů rakoviny založeném na biomarkeru zvaném HER2 je velmi kritické, protože HER2 pozitivní tumory jsou zvláště agresivní a často vyžadují zvláštní strategii léčby. Rozpoznání HER2 je proto kritické a primárně se provádí na základě hodnocení s využitím imunohistochemické intenzity (IHC – immunohistochemical) skvrny.

Řada sledovaných vzorků je však na hranici a jsou hodnoceny jako 2+ (ve smyslu týdně pozitivní). Takovéto vzorky potřebují další ohodnocení a musejí být testovány pomocí metody IHC nebo FISH. Vědci proto nasazují metodu microFISH pro rychlou klasifikaci tumorů, kde je přesnost testování velmi kritická. Tato práce byla financována projektem EU (www.bioprobe.eu).


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Jak probíhá adopce cloudu

Pavel Houser , 16. únor 2018 09:45
Pavel Houser

Cloud už neznamená jen SaaS, jenže… K dispozici je řada analýz i prognóz, které dokládají, jak se po...

Více








RSS 

Zprávičky

Také USA obvinily Rusko, že má na svědomí velký loňský kyberútok

ČTK , 17. únor 2018 08:00

Po Británii i Spojené státy obvinily ruskou vládu, že stojí za vlnou kybernetických útoků, která lon...

Více 0 komentářů

Lékařům nebudou letos hrozit pokuty za předpis papírového receptu

ČTK , 16. únor 2018 10:00

"Chceme mít rok na odladění systému a jeho vylepšení," řekl ministr zdravotnictví Adam Vojtěch....

Více 0 komentářů

Jourová: Facebook a Twitter musejí v ochraně spotřebitelů přidat

ČTK , 16. únor 2018 09:00

Nedostatky prý neodstranil zejména Twitter, naopak změny Google+ se zdají být v souladu s unijními p...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Senátoři se postavili proti nadměrným sankcím kvůli GDPR

ČTK , 16. únor 2018 08:00

Pokuty musí být vždy přiměřené s tím, že dolní sazba pokuty přitom zcela jistě bude nulová," uvedl m...

Více 0 komentářů

Uber v uplynulém roce prohloubil ztrátu na 4,5 miliardy dolarů

ČTK , 15. únor 2018 11:02

Podnik současně získal více než 14 miliard dolarů z nových investic. ...

Více 0 komentářů

Vláda bude u Ústavního soudu hájit zákony o sběru dat na sítích

ČTK , 15. únor 2018 09:00

Má sběr dat o tom, komu lidé volají a kdy se připojují na internet, výrazný vliv na objasňování krim...

Více 2 komentářů

Švýcarská Amalthea electronics postaví továrnu v Tachově

ČTK , 15. únor 2018 08:00

Výrobce elektronických a telekomunikačních zařízení, například elektronických prvků do turniketů, ro...

Více 0 komentářů