Γλοίωμα: Δεν είναι μόνο δύσκολο να διαγνωστεί και να εντοπιστεί ένας όγκος στον εγκέφαλο σε πρώιμο στάδιο – ορισμένες δυσκολίες μπορεί να προκύψουν ακόμη και μετά την εμφάνιση των συμπτωμάτων. Οι επιστήμονες του Κρατικού Πανεπιστημίου του Τομσκ ανέπτυξαν μια νέα μη επεμβατική προσέγγιση για τη διάγνωση ενός γλοιώματος, ενός από τους πιο σοβαρούς τύπους όγκου στον εγκέφαλο. Χρησιμοποιώντας τη φασματοσκοπία Raman, ανίχνευσαν στο αίμα βιοστοιχεία -χημικές ενώσεις που εκκρίνει ένας όγκος. Η έρευνα παρουσιάζεται σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στο Pharmaceutics.
“Είναι δυνατόν να εξακριβωθεί ο τύπος ενός όγκου μόνο μέσω της ιστολογικής εξέτασης, η οποία πραγματοποιείται μετά την αφαίρεση του νεοπλάσματος”, σχολιάζει ο Yury Kistenev, επικεφαλής του Εργαστηρίου Μοριακής Απεικόνισης και Μηχανικής Μάθησης με Λέιζερ του TSU. “Ωστόσο, οι μέθοδοι οπτικής ανάλυσης διευρύνουν σημαντικά τις διαγνωστικές δυνατότητες και, επιπλέον, μας επιτρέπουν να κάνουμε τα πάντα μη επεμβατικά, χωρίς να παίρνουμε βιολογικούς ιστούς. Τούτου λεχθέντος, χρησιμοποιήσαμε τη φασματοσκοπία Raman, η οποία βοηθά στην ανίχνευση χημικών ενώσεων σε βιολογικά υγρά και ιστούς με μεγάλη ακρίβεια”. Σε αρχικό στάδιο, οι επιστήμονες εργάστηκαν με την ειδική βιβλιογραφία του πεδίου και συνέλεξαν πληροφορίες σχετικά με τους τύπους βιολογικών δεικτών που βρίσκονται στους ιστούς γλοιώματος. Στη συνέχεια, διεξήγαγαν ένα πείραμα σε πειραματόζωα: Σε ποντίκια εγχύθηκαν ανθρώπινα κύτταρα γλοιοβλαστώματος και μετά από διαφορετικές χρονικές περιόδους εξετάστηκε ο ορός του αίματός τους, ενώ τα ίδια απομακρύνθηκαν από το πείραμα. Με τη βοήθεια της φασματοσκοπίας Raman, οι επιστήμονες εντόπισαν τις συγκεκριμένες συχνότητες που καθιστούν δυνατό τον εντοπισμό ιχνών γλοιώματος στα βιολογικά υγρά και χώρισαν τα ποντίκια σε υγιείς και μη υγιείς ομάδες. Τα νέα δεδομένα συλλέχθηκαν σε μια βιβλιοθήκη την οποία η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε για να εκπαιδεύσει ένα νευρωνικό δίκτυο που βοήθησε στην αυτοματοποίηση της διαδικασίας ανάλυσης. “Αυτό που καθιστά την προσέγγισή μας πλεονεκτική είναι ότι μας επιτρέπει να βρίσκουμε ίχνη όγκου σε πρώιμο στάδιο, πριν εκδηλωθούν τα συμπτώματα”, εξηγεί ο Yury Kistenev. “Το θέμα είναι ότι ένα γλοιοβλάστωμα αλλάζει τη βιοχημική σύνθεση του αίματος. Εκκρίνει ουσίες και καρκινικά κύτταρα που καταλήγουν στο αίμα, το οποίο τα μεταφέρει σε όλο το σώμα. Αναλύοντας αυτά τα βιολογικά ίχνη μπορούμε να πάρουμε δεδομένα για τον σχηματισμό του καρκίνου: Οι πληροφορίες αυτές με τη σειρά τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διάγνωση μιας νόσου ή την παρακολούθηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας”.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η νέα προσέγγιση μπορεί να αποδειχθεί πολλά υποσχόμενη για την ανίχνευση άλλων τύπων όγκων. Όλα τα κακοήθη νεοπλάσματα εκκρίνουν συγκεκριμένες χημικές ενώσεις και αν είναι γνωστό ποια ακριβώς βιοστοιχεία σχετίζονται με μια συγκεκριμένη πάθηση, μπορούν να ανιχνευθούν με τη χρήση φασματοσκοπίας Raman και μηχανικής μάθησης. Οι μέθοδοι οπτικής ανάλυσης γίνονται όλο και πιο διαδεδομένες σε διάφορους τομείς- ειδικότερα, ανοίγουν μεγάλες ευκαιρίες για τη γρήγορη διάγνωση ασθενειών. Στο πλαίσιο αυτό, οι επιστήμονες του TSU χρησιμοποιούν την Τεχνητή Νοημοσύνη για να αναπτύξουν νέες μη επεμβατικές μεθόδους διάγνωσης ιογενών και βακτηριακών λοιμώξεων του αναπνευστικού συστήματος, οι οποίες θα μειώσουν τον χρόνο που απαιτείται για την ανάλυση από αρκετές ημέρες σε μερικά λεπτά.
