Beyin kanseriyle mücadelede yapay zeka devrimi: Tümör hücrelerinin yayılma şifresi canlı dokuda çözüldü

En agresif beyin tümörü türlerinden glioblastomun sağlıklı dokulara yayılma mekanizması yapay zeka destekli görüntüleme teknolojisiyle ilk kez canlı dokuda izlendi.

Beyin kanserinin en hızlı ilerleyen ve tedavisi en güç türlerinden biri olan glioblastomun, cerrahi müdahale sınırlarının ötesine geçerek sağlıklı beyin dokusunu nasıl istila ettiği aydınlatıldı. Uppsala Üniversitesi araştırmacılarının liderliğinde geliştirilen ve dünyaca ünlü bilim dergisi Nature Communications’ta yayımlanan "GlioTrace" adlı yöntem, canlı beyin dokusu görüntülemesini yapay zeka algoritmalarıyla birleştirerek binlerce kanser hücresinin hareketini eş zamanlı olarak kayıt altına aldı.

Altı farklı hastadan alınan tümör dokularının beş gün boyunca iki saatlik aralıklarla mikroskop altında izlendiği çalışma, kanser hücrelerinin sanılandan çok daha karmaşık ve uyumlu bir yayılma stratejisi izlediğini belgeledi.

Makine öğrenimi sistemleri aracılığıyla tekil tümör hücrelerini takip eden araştırmacılar, hücrelerin beyin dokusu içindeki hareket biçimlerinde dikkat çekici farklılıklar saptadı. Bazı tümör hücrelerinin doğrudan kan damarları boyunca ilerlediği, bazılarının ise beyin dokusunun derinliklerine dağınık biçimde sızdığı görüldü.

Çalışmanın ortak başyazarı Madeleine Skeppås, tek bir tümör hücresinin yalnızca birkaç gün içinde hem fiziksel şeklini hem de hareket mekanizmasını değiştirebildiğini vurguladı. Hücrelerin kan damarı üzerinden ilerlerken aniden doku içi bağımsız harekete geçebilmesi, tümörün cerrahi olarak tamamen temizlenmesini imkansız kılan temel nedenlerden biri olarak öne çıktı.

Araştırma ekibi, GlioTrace sistemini mevcut kanser ilaçlarının ve tedavilerinin tümör hareketliliği üzerindeki etkisini ölçmek için de kullandı. Test edilen iki farklı ilaç etken maddesinin hücre yayılımını yavaşlattığı görülürken, bu etkinin hastadan hastaya ve hücre tipine göre büyük değişkenlik gösterdiği belirlendi.

İncelemelerdeki en kritik bulgu ise radyoterapi ve kemoterapi kombinasyonu uygulanan bazı tümör modellerinde ortaya çıktı. Tedavi sonrasında belirli bir morfolojik şekle sahip olan ve en hızlı hareket eden hücre grubunun oranında artış gözlemlendi.

Bilim insanları, hücre durumları arasındaki geçiş ağında kilit rol oynayan bu dirençli hücrelerin, tedavinin ardından kanserin yeniden nüksetmesine zemin hazırlayabileceğine dikkat çekiyor.

Uppsala Üniversitesi, Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve Göteborg Üniversitesi uzmanlarının ortaklaşa geliştirdiği hesaplamalı analiz yazılımı, standart mikroskoplardan alınan görüntüleri işleyerek tümör istilasını haritalandırıyor.

Prof. Dr. Sven Nelander, ilk kez binlerce tümör hücresinin canlı dokudaki adaptasyonunu gerçek zamanlı izleyebildiklerini belirterek, geliştirilen yazılımın küresel kanser araştırmalarını hızlandırmak amacıyla tüm bilim insanlarının ücretsiz erişimine açıldığını bildirdi.

Deneyiminizi iyileştirmek, tanımlama bilgilerini, sitemizin doğru şekilde çalışmasını sağlamak, içerikleri ve reklamları kişiselleştirmek, sosyal medya özellikleri sunmak ve site trafiğimizi analiz etmek için yasal düzenlemelere uygun çerezler (cookies) kullanıyoruz.