Etichette laser combinati con un sistema di intelligenza artificiale e un sistema di microscopia automatica hanno permesso di individuare sul nascere le anomalia che nelle cellule danno origine ai tumori. E’ la tecnica di diagnosi più precoce finora sperimentata e nel futuro potrebbe finalmente aiutare a capire l’origine dei tumori. E’ stata messa a punto nel Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare (Embl) in Germania, a Heidelberg, ed è descritto sulla rivista Nature.
Il gruppo dell’Embl diretto da Jan Korbel, con il primo autore dell’articolo Marco Cosenza, ha sviluppato il sistema Magic (genomica assistita dall’apprendimento automatico e convergenza dell’imaging)che combina microscopia automatizzata, sequenziamento di singole cellule e intelligenza artificiale. Questo gioco di squadra fra tecniche così avanzate permette di intercettare io difetti che nei cromosomi danno il via alla trasformazione di una cellula sana in una cellula tumorale. “Le anomalie cromosomiche sono una delle causa principale di tumori particolarmente aggressivi e sono strettamente correlati alla morte del paziente, alla formazione di metastasi, alla recidiva, alla resistenza alla chemioterapia e alla rapida insorgenza del tumore”, osserva Korbel, autore senior della ricerca.
Nonostante l’idea che le anomalie cromosomiche possano far risalire il cancro a circa un secolo fa, finora è stato quasi impossibile riuscire a intercettare le cellule anomale. Molte di queste infatti muoiono e il microscopio è stato finora l’unico strumento per individuare, con molta difficoltà, quelle che sopravvivono e si trasformano. Ma adesso, dice Korbel, “finché si ha una caratteristica che può essere visivamente distinta da una cellula ‘normale’, è possibile, grazie all’intelligenza artificiale, addestrare il sistema a rilevarla”.
Il sistema Magic esaminale cellule cercando in particolare le strutture chiamate micronucleicompartimenti chiusi che contengono una piccola porzione del Dna cellulare staccata dal nucleo. Le cellule con i micronuclei tendine infatti a produrre nuove anomalie cromosomicheil che le rende più inclini a diventare cancerose. Una volta individuate queste cellule anomale, il laser l’etichetta con una molecola fluorescentequindi le cellule etichettate vengono separati dalle altre e analizzate ulteriormente. Il sistema, in grado di esaminare fino a 100mila celluleha dimostrato che poco più del 10% di tutte le divisioni cellulari provoca anomalie cromosomiche spontanee di qualche tipo e che questa percentuale può raddoppiare quando un gene soppressore dei tumori, come il p53, è mutato.
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