Шанс на ремиссию. Самарцы разработали новый метод диагностики меланомы

В лечении онкологических заболеваний жизненно важна ранняя диагностика. Часто именно она решает исход болезни. Учёные двух самарских вузов разработали новую недорогую методику диагностики множественной миеломы с помощью искусственного интеллекта и спектроскопии. Это способ недавно успешно прошёл испытания.

Тяжёлое заболевание

Множественная миелома — это локализованная в костном мозге злокачественная опухоль, которая поражает кровеносную систему. Недуг быстро развивается и считается агрессивной формой миеломы. Он ежегодно диагностируется у 7 из 100 000 пациентов.

Инициатива создания нового метода диагностики этого тяжёлого заболевания исходила от самих учёных Самарского научно-исследовательского университета им. Королёва и Самарского государственного медицинского университета. Они поставили цель создать недорогой и простой в применении способ, который поможет выявлять болезнь быстрее и точнее, что особенно важно для раннего начала лечения и повышения шансов на ремиссию.

В группу от Самарского университета входят пять учёных: кандидаты физико-математических наук Людмила Братченко и Юлия Христофорова, кандидат химических наук Елена Тупикова, доктор физико-математических наук Иван Братченко и выпускница магистратуры Ирина Пименова. В коллектив также входят и трое учёных из СамГМУ. 

Искусственный интеллект быстрее врача

«Метод основан на особом виде спектроскопии — Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS), которая усиливает слабые сигналы от биохимических веществ в крови. Искусственный интеллект (алгоритмы машинного обучения) анализирует полученные спектры — сложные «отпечатки» молекул — и на их основе учится распознавать характерные для множественной миеломы изменения в спектре сыворотки и отличать образцы сыворотки больных миеломой от здоровых. Это похоже на то, как опытный врач по анализу симптомов ставит диагноз, только алгоритм делает это быстрее», — объясняет суть метода Людмила Братченко.

Исследование методики проводилось на реальных образцах крови пациентов из самарских клиник. Были проанализированы 31 образец от больных миеломой и 102 образца от контрольной группы пациентов того же возраста с другими заболеваниями. Эффективность метода подтвердилась.

Методика уже апробируется в Самарской клинической областной больнице им. В.Д. Середавина, однако пока не внедрена на постоянной основе в клиниках. Это перспективное направление для расширения возможностей диагностики в регионе.

Снижение затрат

При таком способе диагностики заболевания используются относительно недорогие материалы, например, серебряные наночастицы, и оборудование без необходимости сложного охлаждения. Благодаря простоте подготовки образцов и быстроте анализа, такой подход может значительно снизить затраты по сравнению с традиционными методами диагностики, делая его доступным даже в регионах страны с ограниченным финансированием.  

Диагностика занимает около 30 минут без учета забора и подготовки проб сыворотки. 20-25 минут уходит на нанесение и высушивание образца сыворотки крови на специальной серебряной поверхности при комнатной температуре, 2 минуты — на регистрацию спектра, остальное время — на интеллектуальный анализ с помощью предобученной модели машинного обучения. 

Самарские учёные продолжают исследовать возможности метода. В частности, изучают, как с помощью спектроскопии и машинного обучения можно определять концентрацию специфических белков — моноклональных иммуноглобулинов, которые являются ключевыми маркёрами миеломы. Это позволит не только выявлять болезнь, но и отслеживать её развитие и эффективность лечения.