Powstało darmowe oprogramowanie do analizy komórkowej nowotworów

Za stworzenie oprogramowania odpowiada konsorcjum naukowe z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) oraz Uniwersytetu Heinricha Heinego w Düsseldorfie. W projekt zaangażowani byli również specjaliści ze Szpitala Uniwersyteckiego w Düsseldorfie, Uniwersytetu w Heidelbergu oraz Centrum Zintegrowanej Onkologii Aachen, Bonn, Köln, Düsseldorf. Pracami badawczymi kierowali Matthias Meyer-Bender z EMBL oraz dr Peter-Martin Bruch z uczelni w Düsseldorfie.

Zastosowanie w diagnostyce chłoniaków

Opracowane narzędzie służy do analizy obrazowania wieloparametrowego. Metoda ta pozwala na jednoczesne badanie rozmieszczenia milionów pojedynczych komórek oraz dziesiątek markerów molekularnych w obrębie jednej próbki. Nowy program łączy w jeden spójny pakiet analityczny dotychczas rozproszone etapy przetwarzania danych: od analizy surowych obrazów, przez segmentację komórek, aż po ich klasyfikację i analizę przestrzenną. Naukowcy przetestowali aplikację na próbkach pobranych od pacjentów z chłoniakami B-komórkowymi. Narzędzie pomogło odróżnić nowotwory o przebiegu powolnym od ich agresywnych postaci. Wcześniejsze doniesienia niemieckich mediów sugerujące, że program różnicuje nowotwory łagodne i złośliwe, były błędne merytorycznie – wszystkie chłoniaki są bowiem nowotworami złośliwymi.

Twórcy udostępnili kod źródłowy bezpłatnie jako oprogramowanie open-source. Publikacja naukowa nie podaje jednak szczegółów technicznych, takich jak język programowania, wymagania sprzętowe czy rodzaj licencji. Autorzy nie przedstawili również wskaźników określających przewagę programu nad starszymi metodami – brakuje dokładnych danych dotyczących czułości, specyficzności oraz oszczędności czasu. Dotychczasowe analizy opierają się wyłącznie na komunikatach instytucji tworzących narzędzie i nie uwzględniają opinii niezależnych ekspertów. Algorytm niesie także ryzyko błędów w segmentacji przy gęsto upakowanych komórkach tkanki limfoidalnej.

Wyzwania wdrożeniowe i proteomika przestrzenna

Działanie aplikacji bazuje na proteomice przestrzennej, czyli mapowaniu białek w tkankach. Metoda ta pozwala określić, w jaki sposób komórki nowotworowe oddziałują z układem odpornościowym oraz naczyniami krwionośnymi. Wcześniej badacze musieli ręcznie łączyć niespójne narzędzia, takie jak QuPath czy CellProfiler. Wdrożenie nowej technologii w codziennej diagnostyce szpitalnej ograniczają jednak wysokie koszty oraz niska dostępność mikroskopów wieloparametrowych. Z tego względu większość rutynowych badań wciąż opiera się na klasycznej ocenie histopatologicznej.

Wprowadzenie ujednoliconego oprogramowania może ułatwić prowadzenie wieloośrodkowych badań onkologicznych i przyspieszyć standaryzację analizy obrazów medycznych. W przyszłości narzędzie to ma pomóc także w badaniu innych typów nowotworów oraz procesów zapalnych.