Nová pokročilá zobrazovací technologie umožňuje podrobné mapování nemocí ve vzorcích tkání

Vědci z Aarhus University – ve velké mezinárodní spolupráci – vyvinuli průkopnickou metodu, která může poskytnout více informací od vzorků tkáně, které lékaři užívají od pacientů každý den.

Nová technika, zvaná patologie orientovaná multiplexování nebo patoplex, se může dívat pod mikroskop na více než 100 různých proteinů ve stejném malém kusu tkáně-místo jen 1-2 najednou, jak je to nyní.

Technologie, která právě byla Publikováno v časopise PřírodaKombinuje pokročilé zpracování obrazu se strojovým učením pro mapování komplexních procesů nemoci.

„Pathoplex poskytuje jedinečné příležitosti k prozkoumání složité povahy lidských chorob, která by mohla mít přímý dopad na péče o pacienty„vysvětluje profesor Victor Puelles z Katedry klinického lékařství na univerzitě Aarhus.

Vidí změny ještě předtím, než se stane viditelným onemocněním

Ve studii vědci testovali technologii mimo jiné exempláře pacientů s diabetem. Zde mohli detekovat komplexní procesy onemocnění, které nelze vidět s konvenčními metodami.

„Viděli jsme, jak diabetes ovlivňuje ledviny prostřednictvím celé sítě současných změn,“ říká Puelles.

Obzvláště pozoruhodné bylo, že vědci mohli najít změny u mladých diabetických pacientů, než došlo k jasným známkám onemocnění ledvin.

Může měřit, jak lék funguje přímo v tkáni

Jednou z nejslibnějších aplikací je schopnost technologie měřit, jak lék funguje přímo v tkáni. Vědci zkoumali účinek inhibitorů SGLT2, běžný typ léků na diabetes a zjistili překvapivé výsledky.

„Viděli jsme, že léčba inhibitory SGLT2 pomohla s některými změnami spojenými s diabetem, ale ne všechny z nich. I když je třeba udělat mnohem více práce, naše výsledky vyvolávají například důležité otázky Diabetičtí pacienti Možná bude potřebovat další terapie k ochraně svých ledvin, “říká Puelles.

ZDARMA a dostupné všem

Na rozdíl od mnoha jiných průlomů výzkumu se tým rozhodl zpřístupnit svou technologii. Také to učinily flexibilní – s různými řešeními pro malé a velké experimenty, z nichž jedna používá jednoduchou 3D tiskárnu jako systém manipulace s kapalinou. Vědci také zahrnují výpočetní průvodce krok za krokem k provedení Analýza obrázkůS balíčkem Python s názvem „Spatiomic“ dostupný komunitě.

„Bylo pro nás důležité poskytnout otevřené řešení, které by mohla celá výzkumná komunita použít,“ vysvětluje Puelles.

Lze použít pro mnoho nemocí

Ačkoli se studie zaměřila na onemocnění ledvin, vědci se domnívají, že technologie může být použita pro téměř všechny nemoci, kde lékaři potřebují prozkoumat tkáně. Například tým ukázal, že Pathoplex pracuje v játrech a mozku tkáňdemonstrující, jak všestranný to může být.

Předtím, než lze technologii použít v nemocnicích, je však zapotřebí více práce. Vědci pracují na jednoduchých řešeních, aby plně automatizovali metodu, vylepšení současných benchmarkingových strategií a konkrétní klinické aplikace, které mohou pro pacienty vykazovat přímou přidanou hodnotu.

Studie byla provedena ve spolupráci s vědci z Německa, Japonska, Francie, USA, Austrálie a Švýcarska ve spolupráci a spolupracovali ve skutečně multidisciplinárním úsilí přes hranice.