Российские ученые разработали новый метод экспресс-диагностики рака.
Российские ученые разработали новый метод экспресс-диагностики рака.
Безболезненную экспресс-диагностику состояния здоровья по капле крови или выдыхаемому воздуху разработали ученые из Томского государственного университета (ТГУ). Маркеры опасных заболеваний, включая зарождающийся рак, можно выявить всего за несколько минут, пишет РИА Новости.
Врачи говорят, что залог успешного лечения - правильная и своевременная диагностика. Идея о том, что состояние здоровья человека отражает состав крови, мочи и слюны, существует давно. Технологический прогресс последних десятилетий сделал возможным количественное измерение продуктов обмена веществ - метаболитов, содержащихся в биологических жидкостях.
Ученые, опираясь на математическое моделирование, рассчитали многокомпонентные молекулярные профили, характерные для различных болезней. Потом они из известных соединений произвели смеси маркерных молекул для каждого из профилей в определенной концентрации, на их примере обучили нейросеть и полученные результаты протестировали на реальных образцах биологических жидкостей и тканей, взятых у пациентов.
Метод диагностики основан на компонентном анализе тканей, биологических жидкостей или выдыхаемого воздуха на молекулы-биомаркеры. По молекулярным профилям диагностика намного точнее, а использование искусственного интеллекта сводит риск ошибок к минимуму. Всю процедуру в будущем можно будет выполнять полностью в автоматическом режиме.
Спектральный профиль может рассказать, какие реакции происходят в организме, как он реагирует на внешние раздражители, на бактерии, вирусы.
Во время экспериментов исследователи выяснили, что по форме профиля можно на самом раннем этапе отследить развитие онкологических заболеваний: рака кожи (меланомы) и глиомы - одной из самых агрессивных форм рака мозга.
Чаще всего глиому обнаруживают на поздних стадиях. Подтверждают диагноз с помощью МРТ головы. Болезнь теперь можно выявить по капле крови. Анализ молекулярных профилей помогает с высокой достоверностью выделить метаболиты предонкологического воспаления в образце сыворотки крови и заметить начало развития опухоли мозга намного раньше, чем делается это сейчас.
Выявлять можно будет не только глиому, но и другие виды опухолей. Сейчас все данные об изменениях крови при различных онкологических заболеваниях вносят в электронную базу, к которой в процессе анализа будет обращаться искусственный интеллект.
Молекулярный профиль научились получать не только по крови, но и по составу воздуха, который выдыхает человек. Для этого они усовершенствовали методику химического анализа еще на одном приборе - газоанализаторе. Ученые объясняют, что на составе крови, которая омывает легкие, отражаются изменения в обмене веществ. Маркерные молекулы, которые сопутствуют какому-то патологическому процессу, за счет газообмена поступают в выдыхаемый воздух, и их улавливают с помощью газоанализатора.
Для диагностики важен прежде всего соотношение концентраций анализируемых соединений. Например, хороший маркер диабета - повышенное содержание аммиака. С помощью молекулярных профилей можно распознать туберкулез, ковид, болезни сердца. Все эти заболевания меняют состав выдыхаемого воздуха.
Исследователи надеются, что экспресс-диагностика по молекулярным профилям получит широкое практическое применение.
Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ
При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт ТЕЛЕПОРТ.РФ обязательна.
