Ученые ТГУ разработали новый неинвазивный подход к диагностике глиомы – одной из наиболее агрессивных опухолей головного мозга. С помощью метода рамановской спектроскопии (метод молекулярной спектроскопии, основанный на взаимодействии света с веществом) они выявляют в крови пациентов биомаркеры – химические соединения, которые выделяет опухоль.
«Достоверно определить тип опухоли можно только с помощью гистологического исследования, которое проводится уже после удаления новообразования. Вместе с тем использование оптических методов анализа значительно расширяет возможности диагностики, более того – позволяет делать это неинвазивно, без забора биологических тканей. Мы использовали для этого метод рамановской спектроскопии, который позволяет с высокой точностью фиксировать химические соединения в биологических жидкостях и тканях», – рассказал заведующий лабораторией лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ Юрий Кистенев.
Для начала ученые проанализировали научную литературу и изучили, какие биологические маркеры встречаются в тканях глиомы. После чего провели эксперимент с участием лабораторных животных. Грызунам вводили клетки глиобластомы человека. А через разные отрезки времени животных выводили из эксперимента и исследовали сыворотку их крови. Метод рамановской спектроскопии позволил разделить животных на «больных» и здоровых.
Результаты исследования собрали в библиотеку данных, которую использовали для машинного обучения нейросети. Это позволило автоматизировать процесс анализа.
«Достоинством нашего метода является то, что он потенциально позволяет выявить «следы» опухоли на ранней стадии – еще до того, как болезнь проявила себя в виде явных симптомов. Дело в том, что глиобластома изменяет биохимический состав крови. Выделяемые ею вещества и опухолевые клетки попадают в кровь, которая разносит их по организму. Анализ этих биомаркеров дает информацию о развитии рака, он может использоваться как для диагностики заболевания, так и для контроля эффективности лечения», – пояснил Кистенев.
Как отмечают ученые, с помощью этого нового подхода в диагностике можно выявлять и другие разновидности опухолей. Поскольку все злокачественные новообразования выделяют специфические химические соединения. При наличии данных о том, какие именно биомаркеры характерны для конкретного типа заболевания, их можно будет определять с помощью метода рамановской спектроскопии и машинного обучения.
Ранее молодые томские ученые рассказали о своих изобретениях. Среди них держатели для глаз, «стельки будущего» и мобильное устройство для спирометрии.
