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 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).
