A Szegedi Biológiai Kutatóközpontban világszinten is új rákkutatási eljárást dolgoztak ki
2022. május 20. – 15:02
Az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont egy világviszonylatban is egyedülálló, új képfeldolgozási eljárást fejlesztett ki. A mesterséges intelligenciára épülő egysejt-proteomikai mikroszkópos képfeldolgozásos eljárás lényege, hogy a sejteken belüli rendellenes fehérjeváltozásokat is képes rendkívüli pontossággal leírni, ezáltal hozzájárulhat többek között a daganatos betegségek korai diagnosztikájához és a célzott kezelés továbbfejlesztéséhez. A tanulmány a Nature Biotechnology folyóiratban jelent meg.
„A mesterséges intelligencia vezérelte mikroszkópos képelemzésben rejlő sejtanalitikai lehetőségeknek vitathatatlan az orvosbiológiai jelentőségük. Ennek az eljárásnak az egyes sejtek funkcionalitását meghatározó fehérjék elemzésének szintjéig történő fejlesztésével felbecsülhetetlen információ nyerhető ki diagnosztikai és terápiás célokra” – írják a sajtóközleményben. A kutatást Horváth Péter, a Biokémiai Intézet igazgatója vezette.
„A kutatók az egyedi sejtek felismerésére képes képfeldolgozó és sejtkinyerő módszert most olyan szuperérzékeny egysejt-proteomikai eljárással kombinálták, amely a kóros sejtek morfológiai eltérésein túl a sejteken belüli rendellenes fehérjeváltozásokat is képes rendkívüli pontossággal leírni”
– írják.
A sejtek teljes fehérjetartalmának elemzése egyébként azért fontos, mert információval szolgált az élettani és kóros sejtműködések részletesebb megértéséhez. Ez a daganatos kórfolyamatok részletesen jellemzésében segít, amelynek köszönhetően könnyebbé válhat a korai diagnosztika és a célzott kezelések továbbfejlesztése is.
Az új mikroszkóprendszer lényege, hogy egy mélytanulást alkalmazó mesterséges intelligenciától tanul egy másik mesterséges intelligencia, így az emberi szemnél sokkal gyorsabban és precízebben ismeri fel a szövetmintákon található rendellenes sejteket. Legyen bármilyen bonyolult vagy összetett az adott minta, az algoritmus még a legkisebb eltérést is kiszúrja.
Horváth Péter és kutatócsoportja két éve kezdett el közösen kutatni a proteomika atyjának tekintett Matthias Mann-nal és a Human Protein Atlas egyik megálmodójaként is ismert Emma Lundberggel, a projektet pedig az Európai Unió mellett Mark Zuckerberg feleségének, Chan Zuckerbergnek az alapítványa is támogatta.
Mivel az emberi szervezet sok milliárd sejtje között akár már egyetlen egy kóros működése is elég ahhoz, hogy visszafordíthatatlan folyamatok induljanak el, az ilyen kutatások rendkívül fontosak lehetnek a rák megelőzésében, illetve a rák gyógyításában. Horváth Péter szerint a mesterséges intelligencián alapuló egysejt-proteomika akár már az elkövetkező két évben bekerülhet a klinikai gyakorlatba.