A técnica Nova da análise de imagem ajuda melhor a identificar e distinguir entre dois tipos da célula cancerosa

Os pesquisadores de Brown University desenvolveram uma técnica nova da análise de imagem para distinguir dois tipos chaves da célula cancerosa associados com a progressão do tumor. A aproximação poderia ajudar na selecção pré-clínica de drogas de cancro e derramar a luz em uma metamorfose celular que fosse associada com os cancros mais malignos e mais resistentes aos medicamentos.

A transição epitelial-mesenchymal, ou EMT, são um processo por que umas pilhas epiteliais mais dócis transformam em umas pilhas mesenchymal mais agressivas. Os Tumores com números mais altos de pilhas mesenchymal são frequentemente mais malignos e mais resistentes aos farmacoterapias. A imagem lactente microscópica das ligas novas da técnica com um algoritmo de aprendizagem da máquina a identificar e distinguir melhor entre a pilha dois dactilografa dentro amostras do laboratório.

“Nós sabemos que há estes tipos diferentes da pilha que interagem dentro dos tumores e que a terapêutica pode visar estas pilhas diferentemente,” dissemos Susan Leggett, um estudante doutoral no programa do graduado do pathobiology de Brown e autor principal de um papel que descreve a técnica. “Nós desenvolvemos um modelo que pudesse seleccionar estes tipos da pilha automaticamente e em uma maneira imparcial. Nós pensamos que este poderia nos ajudar melhor a compreender como estes tipos diferentes da pilha respondem ao tratamento da droga.”

A técnica é descrita em um artigo publicado na Biologia Integrative.

Em linhas gerais, os dois tipos da pilha podem ser distinguíveis por suas formas. As pilhas Epiteliais são mais compactas na aparência, quando as pilhas mesenchymal parecerem mais alongadas e magros, em sua aparência total e na aparência de seus núcleos.

“Não é duro distinguir os dois nos exemplos os mais extremos,” disse Ian Y. Wong, professor adjunto da engenharia em Brown e autor superior da pesquisa. “Mas às vezes as diferenças da forma são subtis e pode ser duro para seres humanos reconhecer a diferença, que faz categorizando os dois um bit arbitrário. A inovação aqui é que nós podemos treinar um computador para seleccionar aquelas variações mais subtis.”

Que treinar estêve feita usando uma linha celular epitelial, cultivada em um prato de petri, que serva como um modelo para o cancro da mama humano. Os pesquisadores activaram um factor da transcrição chamado Caracol que é conhecido fazer com que estas pilhas se submetam rapidamente a um formulário extremo de EMT. Aquelas pilhas, imaged antes e depois da transição, servida como um grupo do treinamento para ensinar o algoritmo para distinguir entre os dois tipos da pilha.

Os pesquisadores mostraram que, após a formação, o algoritmo podia categorizar pilhas individuais como epitelial ou mesenchymal com maior de 92 por cento de precisão.

A equipe usou então o algoritmo para analisar grupos de pilhas que se submetem a EMT provocado pelo poço dos caminhos menos estudado do que aquele usado no grupo do treinamento. Trataram pilhas epiteliais com um composto chamado TGF-beta1, que promove o crescimento rápido da pilha e é pensado igualmente para induzir EMT. Mostraram que o factor de crescimento induziu EMT mais lentamente do que no grupo do treinamento, e produziram as mudanças na forma da pilha que eram mais subtler. Ainda, o algoritmo podia classificar as pilhas após EMT com um alto nível da confiança.

Em uma terceira experiência, os pesquisadores olharam as pilhas epiteliais tratadas com a droga Taxol da quimioterapia. A pesquisa Recente sugeriu que Taxol e outras drogas, quando entregados em doses secundário-letais, poderiam induzir EMT nas pilhas que não mata. Nessa maneira, as drogas podem realmente aprontar os tumores para tornar-se mais resistentes aos medicamentos.

A experiência encontrou que quando Taxol secundário-letal criou uma escala da pilha dá forma, mais de 70 por cento daqueles poderiam ser classificados pelo algoritmo como mesenchymal.

É encontrar preliminar que exigirá muito mais estudo compreender inteiramente, Wong diz. Mas poderia derramar a luz em como os tumores se tornam resistentes a Taxol e a outras drogas.

“A aquisição da resistência de droga e o tumor subseqüente têm uma recaída as sobras compreendidas deficientemente,” Wong diz. “Este trabalho sugere que EMT poderia ser um mecanismo através de que os tumores se tornam mais resistentes.”

Com mais revelação, os pesquisadores pensam que sua técnica poderia fornecer meios novos seleccionar a eficácia de drogas de cancro.

“Quando nós rubricamos o teste de laboratório das drogas, nós pomos pilhas sobre uma placa, aplicamos a droga e vemos que vidas e que dados,” Wong disse. “Isto poderia fornecer-nos uma imagem mais ligeiramente alterado dos efeitos de droga, e ajuda-nos a ver se as doses secundário-letais podem aprontar pilhas para a resistência.”

Wong diz que um outro resultado intrigante do estudo era que quando o algoritmo categorizou a maioria de pilhas com confiança alta, aproximadamente 10 por cento das pilhas em cada um dos grupos experimentais pareceram provocar a categorização. É possível, os pesquisadores dizem, que este indica um tipo intermediário da pilha que esteja em algum lugar entre epitelial e mesenchymal.

Os “Povos quiseram saber se pôde haver mais de dois tipos da pilha de interesse,” Wong disseram. “Nós não podemos dizer certamente neste momento, mas nós pudemos pegarar um terceiro tipo. Aquele é algo que nós estaremos olhando no trabalho futuro.”

Source: Brown University

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Brown University