Американские исследователи разработали метод неинвазивной диагностики опухолей мозга на основе жидкостной биопсии крови и машинного обучения. Подход призван решить проблему отсутствия точных биомаркеров и необходимости хирургического вмешательства при постановке диагноза. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
В основе технологии лежат наночастицы из углеродных трубок, покрытые цепочками ДНК. Они избирательно связываются с определёнными биомолекулами в плазме крови, а изменения их флуоресценции позволяют фиксировать даже низкие концентрации опухолевых белков без специальной подготовки образцов. Работа системы машинного обучения была проверена на анализах плазмы крови сотен пациентов с внутричерепными опухолями, а также на анализах здоровых добровольцев. Модель смогла выявлять наличие опухоли мозга с точностью около 98% и в большинстве случаев корректно определять её тип.
Дополнительное исследование показало, какие именно белки в крови дают сигнал нанодатчикам. Среди них есть как уже известные маркеры опухолей, так и новые, связанные с самим заболеванием и реакцией организма на него. Это показывает, что метод способен улавливать сигналы всей опухолевой экосистемы, повышая чувствительность диагностики и расширяя понимание молекулярных изменений при раке мозга.