Az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium (EMBL) kutatói egy különleges, mesterséges intelligencián alapuló rendszert fejlesztettek ki. A cél, hogy precízebben lássuk, mik azok a sejtszintű folyamatok, amelyek a rák kialakulásához vezetnek. Az új módszer lézerrel jelöli meg a gyanús sejteket, és segít feltárni a korai elváltozásokat a kromoszómákban.
A rák kialakulása a sejtekben kezdődik. A szervezetünk működését a DNS-ben tárolt genetikai utasítások irányítják. Ha ezekben az utasításokban hibák halmozódnak fel, a sejtek elveszíthetik a kontrollt, és daganat alakulhat ki. Ezt a folyamatot gyakran kísérik kromoszóma-rendellenességek, vagyis a kromoszómák számának vagy szerkezetének hibái - írja az origo.hu.
A kutatók régóta sejtik, hogy ezek a hibák fontos szerepet játszanak a rák korai szakaszában.
Már több mint száz éve felmerült az ötlet, hogy a rendellenes kromoszómatartalmú sejtek állhatnak sok daganatos betegség hátterében.
Az EMBL heidelbergi laborjában most egy új, MAGIC nevű rendszer segít abban, hogy pontosabban megértsék a folyamatot. A név mögött egy olyan módszer áll, amely kombinálja az automatizált mikroszkópiát az egysejtes genetikai vizsgálattal és a mesterséges intelligenciával.
A rendszer úgy működik, mintha sejtszinten egy „lézeres célzójáték” zajlana: megkeresi, majd lézerrel megjelöli a gyanús sejteket. A cél, hogy a tudósok közelről kövessék, miként alakulnak ki a rákhoz vezető változások a sejtekben.
A rák kialakulása: miért ilyen nehéz észrevenni a korai hibákat?
Az egyik gond az, hogy a rákhoz köthető kromoszóma-rendellenességek ritkák. Egy adott pillanatban csak kevés sejt mutat ilyen eltérést, és sok közülük magától elpusztul. Régebben a kutatók mikroszkóp alatt, kézzel keresték ezeket a sejteket, ami lassú, fárasztó és pontatlan munka volt.
A MAGIC rendszer ezt a procedúrát váltja ki. A mesterséges intelligencia veszi át a keresés nagy részét, és folyamatosan figyeli a sejteket. Így sokkal több adat gyűjthető arról, miként kezdődik a rák, és hogyan viselkednek a sejtek a daganat kialakulása előtt.
Lézerrel megjelölik a gyanús sejteket
A kutatók egy mikronukleusz nevű sejtstruktúrára koncentráltak. Ez egy apró, külön kis „mag” a sejtben, amely a fő sejtmagról levált DNS-töredéket tartalmazza.
Azok a sejtek, amelyek mikronukleuszt hordoznak, gyakran új kromoszóma-rendellenességeket hoznak létre.
Emiatt nagyobb az esélyük arra, hogy rákos sejtté váljanak.
A MAGIC rendszert arra tanították, hogy ezeket a mikronukleuszokat felismerje a mikroszkópos képeken. A folyamat több lépésből áll, de a lényege egyszerű:
- egy automata mikroszkóp végigfotózza a sejtmintát,
- az AI-algoritmus átnézi a képeket, és megkeresi a mikronukleuszokat tartalmazó sejteket,
- majd a rendszer lézerrel megjelöli ezeket a sejteket.
A jelöléshez egy speciális festéket használnak, amely fény hatására megváltoztatja a színét. Így a gyanús sejtek később könnyen elkülöníthetők a többitől, és külön vizsgálhatók.
Százezres nagyságrendű sejtvizsgálat egyetlen nap alatt
Korábban csak néhány sejtet lehetett egyszerre részletesen elemezni.
A MAGIC automatizálja a keresést és a lézeres jelölést, ezért a kutatók most már egy nap alatt közel 100 000 sejtet tudnak megvizsgálni.
Ez óriási előrelépés a daganatkutatásban.
A rendszerrel tenyésztett, eredetileg egészséges emberi sejteket vizsgáltak. Kiderült, hogy a sejtosztódások valamivel több mint 10 százalékában magától kialakul valamilyen kromoszóma-rendellenesség. Ez az arány majdnem a duplájára nő, ha a sejtekben egy fontos gén, a p53 mutálódik. A p53 egy úgynevezett tumorszuppresszor gén, amely normál esetben segít megakadályozni a daganatképződést és a rák kialakulását.
A kutatók azt is nézték, hogyan hatnak a különböző DNS-törések a kromoszómákra, és hol alakulnak ki ezek a hibák. Mindez segít jobban megérteni, hogyan indul el a rák, és milyen lépések vezetnek a daganatos betegségekhez.
Hogyan hasznosíthatók a MAGIC-rendszer eredményei?
A MAGIC rendszer nem csak a rák vizsgálatára használható. A technika lényege, hogy az AI bármilyen jól látható sejtes jellegzetességre „betanítható”. Ha egy sejt valamilyen eltérése szabad szemmel vagy mikroszkóppal felismerhető, a mesterséges intelligencia is meg tudja tanulni a keresését.
Összességében a módszer más területeken is segíthet, nem csak a daganatos betegségek kutatásában.
A mostani eredmények közelebb visznek ahhoz, hogy a rák legkorábbi szakaszait jobban értsük. Ha a tudósok pontosabban látják, mi történik a sejtekben a folyamat elején, a jövőben könnyebb lehet a korai felismerés, és hatékonyabbá válhatnak a rák elleni kezelések is.
A teljes tanulmány a Nature magazinban olvasható.
Ismeretlen betegségek kutatása a mesterséges intelligencia segítségével
Már olyan mesterségesintelligencia-modell is létezik, amely megmondja, az emberi fehérjék egyes mutációi milyen valószínűséggel okoznak betegséget. A modell olyan mutációkkal is működik, amelyeket még senki eddig nem látott élő emberben.
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Ukrajnai háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek, Ukrajna elnöke
Forrás
A mentőszolgálatok közlése szerint halálos áldozata nem volt a támadásnak, eddig négy sérültet láttak el az orvosok.
A csapásokban legkevesebb egy ember meghalt és sokan megsebesültek.
A „valós európai béke” előfeltételeként említette továbbá hazája újjáépítését a háborút követően.
A hatósági vizsgálatok szerint az állam 100 millió hrivnya veszteséget szenvedett el.
Legkevesebb három ember halt meg és ketten megsérültek Ukrajnában a rossz időjárási viszonyok miatt.
Másodszor rendezték meg a Kárpátaljai citerások találkozóját, amely ezúttal is a közös muzsikálás, a hagyományőrzés és az öröm jegyében telt.
Hatalmas felháborodást váltott ki Ausztriában annak az 52 éves szír állampolgárnak az ítélete, aki édességgel csalta lakásába, majd brutálisan megerőszakolt egy hatéves kislányt.
Orosz dróntámadás érte Odesszát: 13 sérült, lakóházak és kikötői infrastruktúra rongálódott, egy kereskedelmi hajót is találat ért.
Tavaly 2,1 millió fő vándorolt be az EU-ba.
