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

Deset minut s Einsteinem

Richard Jan Voigts , 18. listopad 2017 10:45
Richard Jan Voigts

Při návštěvě Švýcarska jsme strávili den na Eidgenoessiche Technische Hochschule Zurich – Swiss Fede...

Více







RSS 

Zprávičky

Hackeři ukradli Uberu data 57 milionů zákazníků a řidičů

ČTK , 22. listopad 2017 09:15

Incident společnost rok tajila a hackerům zaplatila....

Více 1 komentářů

Tuzemské banky útok trojského koně nezaznamenaly

ČTK , 22. listopad 2017 09:00

Banky ČSOB, Sberbank a Air Bank nezaznamenaly útok trojského koně BankBot na své aplikace mobilního ...

Více 0 komentářů

ODS chce otevřít diskusi o zavedení elektronických voleb

ČTK , 22. listopad 2017 08:00

Komisaři by také např. už při vkládání výsledků měli kontrolovat, zda na lístcích není nějaký abnorm...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Vláda USA se snaží zablokovat spojení AT&T a Time Warner

ČTK , 21. listopad 2017 10:55

Americké ministerstvo spravedlnosti podalo žalobu s cílem zablokovat spojení telekomunikační společn...

Více 0 komentářů

Ve 3. čtvrtletí se prodeji PC v ČR dařilo

ČTK , 21. listopad 2017 09:00

Za první tři čtvtletí jako celek ale trh meziročně klesl o 3 % na 679 800 kusů. Stagnují i tradičn...

Více 0 komentářů

"Čínský Facebook" Tencent má hodnotu přes 500 miliard dolarů

ČTK , 21. listopad 2017 08:00

Tencent je známý hlavně díky své mobilní aplikaci WeChat....

Více 0 komentářů

Výrobce čipů Marvell kupuje za 6 mld. USD rivala Cavium

ČTK , 20. listopad 2017 14:57

Cavium využívá technologii ARM a snaží se narušit pozici Intelu na trhu mikroprocesorů pro servery....

Více 0 komentářů