Амерыканскія малекулярныя біёлагі стварылі набор наначасціц і сістэму машыннага навучання, здольную з 98% дакладнасцю выяўляць наяўнасць розных формаў раку мозгу ў пацыента і вызначаць тып пухліны па характэрных асаблівасцях у бялковым складзе спроб іх крыві. Гэта спросціць і патанніць дыягностыку дадзеных небяспечных новаўтварэнняў. Аб гэтым паведамляе БелТА.
«Распрацаваная намі сістэма біяпсіі крыві, пабудаваная на базе машыннага навучання, не патрабуе для сваёй работы спецыяльных методык аналізу і падрыхтоўкі ўзораў — для яе можна выкарыстоўваць звычайныя пробы плазмы, якія збіраюцца падчас руцінных медыцынскіх працэдур. Пры гэтым яна дазваляе з 98% дакладнасцю выяўляць наяўнасць пухліны і з 71% класіфікаваць гэтыя новаўтварэнні», — пішуць даследчыкі.
Дадзеная тэхналогія была створана групай амерыканскіх даследчыкаў пад кіраўніцтвам прафесара Карнэлскага ўніверсітэта (ЗША) Дэніэла Хелера. Ключавую ролю ў яе рабоце адыгрывае набор са мноства вугляродных нанатрубак, «аплеценых» адзіночнай спіраллю ДНК. Яе ніткі ўладкованыя такім чынам, што злучаюцца толькі з вызначанымі тыпамі біямалекул.
Калі дадзеныя малекулы злучаюцца з ланцужкамі ДНК, гэта таксама прыводзіць да рэзкіх змен у характары свячэння, якое выпрацоўваецца кропкавымі дэфектамі ў нанатрубках пры іх падсвятленні лазерам. Гэта дазваляе выяўляць нават вельмі малыя канцэнтрацыі бялкоў і іншых біямалекул, чым даследчыкі скарысталіся для стварэння ДНК-нанасэнсараў, якія распазнаюць клеткавыя бялкі, злучаныя з развіццём гліёмы, менінгомы, шванномы і іншых формаў раку мозгу.
Выкарыстоўваючы гэтыя нанаструктуры, вучоныя вывучылі пробы крыві 700 пацыентаў з ракам мозгу, а таксама 200 здаровых добраахвотнікаў, прааналізавалі атрыманыя даныя пры дапамозе створанай імі сістэмы машыннага навучання. Гэты аналіз паказаў, што характэрныя асаблівасці ў складзе крыві дазваляюць выяўляць носьбітаў раку мозгу з 98% верагоднасцю, а таксама ў 71% выпадкаў карэктна вызначаць тып пухліны.
Абапіраючыся на гэтыя замеры, даследчыкі таксама прааналізавалі, як адрозніваліся наборы біямаркераў у здаровых добраахвотнікаў і анкахворых. Гэты аналіз звярнуў увагу на павышаныя канцэнтрацыі прыкладна 1,1 тыс. пептыдаў у крыві носьбітаў раку мозгу, пяць з якіх — ENPP2, LILRB3, FCAR, BCL2L15 і CAPG — былі найбольш значнымі. Іх далейшае вывучэнне дапаможа раскрыць малекулярныя змены, якія суправаджаюць развіццё пухлін у мозгу, падсумавалі вучоныя.
