Ученые применили технологию составления звездных карт для исследования раковых опухолей

Исследователи американского Университета Джонса Хопкинса создали технологию, которая позволяет составлять подробнейшие карты раковых опухолей с помощью методов, первоначально разработанных для изучения звезд и галактик. Система AstroPath сочетает цифровую микроскопию, искусственный интеллект и инструменты обработки огромных массивов астрономических данных.

Как сообщает Университет Джонса Хопкинса, авторами технологии стали астрофизик Александр Салай и специалист по патологии Дженис Таубе. 2 ноября университет объявил, что их проект включен в научную программу компании Anthropic, предусматривающую использование современных моделей искусственного интеллекта для ускорения исследований.

В основе AstroPath лежат методы, применявшиеся в астрономическом обзоре Sloan Digital Sky Survey. В рамках этого проекта ученые создали подробные карты миллиардов звезд и галактик, разработав инструменты для хранения, сопоставления и анализа огромного количества изображений и измерений.

Исследователи перенесли тот же подход в микроскопический мир. Вместо звезд на картах теперь отображаются раковые клетки, иммунные клетки и другие элементы тканей. Система фиксирует их взаимное расположение и помогает определить, как опухоль взаимодействует с иммунной системой человека.

Особое значение технология имеет для изучения иммунотерапии – методов лечения, которые заставляют собственную иммунную систему пациента атаковать раковые клетки.

Одна из нерешенных проблем современной онкологии заключается в том, что иммунотерапия оказывается исключительно эффективной для одних пациентов, но практически не помогает другим. Ученые рассчитывают, что подробные клеточные карты позволят выявить закономерности, объясняющие эту разницу.

Искусственный интеллект значительно ускоряет обработку изображений. Работа, которая раньше требовала длительного ручного выделения отдельных клеток и определения их границ, теперь может выполняться за считаные минуты. При этом исследователи подчеркивают, что специалисты продолжают контролировать результаты анализа.

На следующем этапе команда намерена объединить пространственные карты опухолей с генетическими и молекулярными данными. Это позволит создать более полную картину биологических процессов, от которых зависит реакция пациента на лечение.

Разработчики надеются, что в перспективе AstroPath поможет находить новые биомаркеры, точнее подбирать иммунотерапию и разрабатывать персонализированные методы лечения рака.

Пока система остается исследовательской технологией и не является самостоятельным методом диагностики или лечения. Однако ее создатели рассматривают возможность дальнейшего внедрения разработки в клиническую практику.