Decenii la rând, patologii au diagnosticat și clasificat cancerul de sân privind mostrele de țesut sub microscop, căutând semne caracteristice de dezordine în structura celulelor și a țesuturilor. Acum, cercetătorii de la Universitatea Columbia și colaboratorii lor au dezvoltat o nouă abordare computatională care transformă acele modele vizuale în măsurători cantitative, îmbunătățind potențial modul în care clinicienii prezic evoluția cancerului de sân și aleg terapiile.
Într-un studiu recent publicat în Cancer Research, cercetătorii au folosit instrumente matematice cunoscute sub numele de topologie pentru a dezvolta biomarkeri care cuantifică structura organizatorică a țesutului de cancer de sân. Această abordare a generat scoruri numerice continue care au prezis supraviețuirea pacienților și răspunsul la tratament mai precis decât multe biomarkeri tradiționale, prezentând în același timp mai puțină variație între grupurile rasiale și etnice.
Cancerul este adesea caracterizat de pierderea organizației normale a țesutului. Țesutul sănătos formează arhitecturi structurate, de tip glandular, în timp ce țesutul malign devine tot mai haotic și dezordonat. Tradițional, patologii evaluează aceste schimbări calitativ prin sisteme de clasificare a tumorilor.
„Patologii se uită la structura dezorganizată de ani de zile”, spune Kevin Gardner, M.D., Ph.D., șeful departamentului de patologie și biologie celulară de la Columbia University Irving Medical Center și autorul principal al studiului. „Ceea ce ne permite topologia este să trecem de la ceva subiectiv la ceva cantitativ.”
Topologia este o ramură a matematicii concentrată pe formele și relațiile spațiale. În acest studiu, cercetătorii au aplicat o metodă numită homologie persistentă imaginilor digitale ale țesutului de cancer de sân. În loc să identifice simplu ce celule erau prezente, metoda a examinat cum celulele tumorale și cele imune erau organizate spațial una față de cealaltă.
Folosind imagistică de imunofluorescență multiplex, echipa a cartografiat coordonatele precise ale celulelor tumorale, celulelor imune și expresia PD-L1 în mostrele de tumori de la peste 550 de paciente cu cancer la sân dintr-o cohortă diversă din Carolina de Nord. Cercetătorii au folosit apoi modele computaționale pentru a măsura modelele de organizare în țesut.
Rezultatul a fost un set de biomarkeri bazate pe topologie care ar putea cuantifica arhitectura țesutului pe o scară continuă.
Studiul a constatat că aceste măsurători bazate pe topologie au prezis puternic supraviețuirea cancerului de sân. Scorurile topologice mai mari – indicând o structură de țesut mai organizată – au fost asociate cu o supraviețuire mai lungă și rezultate mai favorabile.
În mod important, biomarkerii au depășit mai multe abordări convenționale. Biomarkerii tradiționali, inclusiv unele markeri genetici și proteici.
Sursa articol https://medicalxpress.com
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
