Прорыв в науке ведет к пониманию причин появления агрессивных раковых опухолей

Исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии разработали новую систему на основе искусственного интеллекта, которая позволяет отслеживать возникновение редких хромосомных сбоев внутри клеток. Этот инструмент помогает ученым глубже понять самые ранние этапы формирования злокачественных опухолей, когда генетические инструкции организма только начинают нарушаться. Новая методика открывает перспективы для детального изучения механизмов, превращающих здоровые ткани в агрессивные раковые образования.

Хромосомные аномалии считаются одной из главных причин развития наиболее агрессивных форм рака, часто приводящих к метастазам и устойчивости к химиотерапии. Связь между неправильным набором хромосом и онкологией предположил еще столетие назад немецкий ученый Теодор Бовери, однако подтвердить и изучить этот процесс на практике было крайне сложно. Проблема заключалась в том, что подобные дефекты проявляются лишь у малого количества клеток, которые зачастую быстро погибают или устраняются естественным отбором, что делало их ручной поиск под микроскопом трудоемким и малоэффективным.

Решением стала новая автономная система MAGIC, объединяющая автоматизированную микроскопию, секвенирование отдельных клеток и алгоритмы машинного обучения. Принцип ее действия напоминает автоматическую игру в лазертаг, где программа самостоятельно выявляет цели с определенными визуальными признаками. В данном исследовании ученые сосредоточились на поиске микроядер — крошечных изолированных отсеков внутри клетки, содержащих фрагменты ДНК, отделившиеся от основного генома, что часто свидетельствует о предрасположенности к злокачественному перерождению.

Технически процесс выглядит как серия последовательных действий, начинающихся со сканирования образцов автоматическим микроскопом. Нейросеть анализирует изображения и при обнаружении микроядер направляет на них лазерный луч, который активирует специальный фотоконвертируемый краситель и меняет цвет свечения клетки. Такая маркировка позволяет в дальнейшем легко отделить отмеченные экземпляры от общей массы живых клеток для углубленного генетического анализа, что ранее было невозможно сделать с такой точностью.

Внедрение технологии MAGIC позволило радикально ускорить исследования, обрабатывая около ста тысяч клеток менее чем за сутки. Эксперименты показали, что спонтанные хромосомные нарушения возникают примерно в десяти процентах случаев деления клеток, а при мутации гена-супрессора опухолей этот показатель удваивается. Разработчики подчеркивают универсальность своего метода, отмечая, что алгоритм можно обучить распознавать любые визуально различимые клеточные особенности, что открывает широкие возможности для будущих открытий в биологии.

Оригинал статьи на сайте.

Читайте также:

Захарова предложила дать премию Рунета чиновнику за слова о порно

Роснедра отчитались о постановке на баланс двухсот месторождений ТПИ

Священники объяснили, какие именно грехи ведут к развитию заболеваний

В РПЦ активно обсуждают знамения конца света и постройку Третьего храма

В России предложили новый способ защиты от потери жилья по бабушкиной схеме