Najważniejsze
- •Nowe oprogramowanie open-source (spatialproteomics) integruje rozproszone dotąd etapy analizy mikroskopowej tkanek nowotworowych w jeden pakiet.
- •Narzędzie ułatwia badanie mikrośrodowiska guza poprzez proteomikę przestrzenną, co przetestowano z sukcesem na chłoniakach B-komórkowych.
- •Program pozwala na sprawniejsze rozróżnianie chłoniaków o przebiegu powolnym od postaci agresywnych.
- •Głównymi barierami dla powszechnego wdrożenia w diagnostyce szpitalnej są wysokie koszty mikroskopów wieloparametrowych oraz brak niezależnych analiz klinicznych.
Międzynarodowy zespół naukowców opracował bezpłatne oprogramowanie „spatialproteomics”, służące do analizy rozmieszczenia komórek w nowotworach. Informację o tym opublikowało 28 lipca 2026 roku czasopismo „Nature Methods”.
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.
Etapy analizy w programie spatialproteomics
Na podstawie informacji o programie spatialproteomics (EMBL)
Porównanie nowego oprogramowania z dotychczasowym podejściem badawczym
Dotychczasowe metody analizy (rozproszone)
Nowe oprogramowanie (spatialproteomics)
Słownik pojęć
- Obrazowanie wieloparametrowe (multiplexed imaging)
- Zaawansowana metoda badawcza polegająca na jednoczesnym wykrywaniu i lokalizowaniu wielu (od kilkunastu do kilkudziesięciu) różnych cząsteczek (białek, kwasów nukleinowych) w tym samym skrawku tkanki.
- Proteomika przestrzenna (spatial proteomics)
- Dziedzina biologii molekularnej zajmująca się mapowaniem i analizą rozmieszczenia przestrzennego białek w nienaruszonej strukturze tkankowej, co pozwala określić bezpośrednie interakcje między sąsiadującymi komórkami.
- Segmentacja komórek
- Proces w komputerowej analizie obrazu polegający na podziale obrazu na odrębne obszary odpowiadające poszczególnym obiektom, np. wyodrębnianiu granic pojedynczych jąder lub całych komórek w tkance.
- Chłoniak B-komórkowy
- Nowotwór układu chłonnego wywodzący się z limfocytów B. Nowotwory te mogą mieć postać powolną (indolentną) lub agresywną, przy czym wszystkie są klasyfikowane jako nowotwory złośliwe.
