Rákdiagnosztika azonnal, a műtét közben

A legfrissebb alapkutatási eredményeken alapuló diagnosztikai rendszer lézeres mikroszkópiával, új antitestjelöléses szövetfestési eljárással és mesterséges intelligenciával segíti majd a sebészek munkáját, akik így már a műtét közben is alapozhatnak a friss szövettani eredményekre.

A daganatok műtéti eltávolításához elválaszthatatlanul hozzátartozik a szövettani vizsgálat: a sebész szövetmintákat küld a patológiára, ahol mikroszkópos vizsgálattal elemzik a daganat jellemzőit, valamint azt, hogy mennyire pontosan sikerült eltávolítani a rákos szövetet. A műtét és a szövettani eredmény elkészülte között napok, sőt hetek is eltelhetnek.

A Magyar Tudományos Akadémia Természettudományi Kutatóközpontjának kutatói és innovációs partnereik most egy olyan diagnosztikai rendszer kifejlesztésére nyertek el több mint 1,2 milliárd forintot, mellyel a részletes szövettani vizsgálat a műtét közben elvégezhető, és az így kapott információk már ott helyben, a műtét alatt segíthetik a sebész döntéseit. A rendszer a legfrissebb kutatási eredményeket egyesíti – szerepet kap benne a kvantummechanika eredményeire épülő nemlineáris lézerpásztázó mikroszkópia, egy új antitestjelöléses eljárás, valamint a mesterséges intelligenciára épülő képfeldolgozás és döntéstámogatás.

Összetett csúcstechnológia a műtőasztal mellett

A rendszer első tagja egy lézerpásztázó mikroszkóp (hisztoszkóp), amelynek segítségével már a műtőben vizsgálhatók és elemezhetők lesznek a daganatos szövetek. A nemlineáris lézerfizika gyors fejlődésének köszönhetően sejtszintű felbontásban megjeleníthetővé válnak a jelöletlen (natív) szövetek, ami lehetőséget teremt az egészséges és a tumoros sejtek azonnali, akár műtét közbeni megkülönböztetésére.

A rendszer második eleme egy új eljárás, mely lehetővé teszi a daganat típusának (akár genotípusának) optikai azonosítását. A módszer alapja egy speciális „koktél”, mely kétfotonos mikroszkópiában alkalmazott fluoreszcens festékkel megcímkézett specifikus antitestekből áll. Ezzel a „koktéllal” festik meg a szöveteket, melyek mikroszkópos képe így felfedi a különféle daganatos sejttípusokat. A mikroszkópiás adatok és képi információk többlépcsős és azonnali feldolgozását egy több mint 10 év fejlesztésére épített, mesterséges intelligencián alapuló algoritmus segíti.

Endoszkópos mikroszkóp, sejtszintű sebészet

A projektben elkészül a lézerpásztázó mikroszkóp endoszkóppal ellátott prototípusa is, amely képes lesz a jelöletlen vagy fluoreszcens antitest által szelektíven jelölt sejtek, sejthalmazok vizsgálatára a tumoros szerv felszínén vagy akár a szövet mélyrétegeiben.

Végül, az innovációs partnerek a korábbi fejlesztések sikerére alapozva egy speciális, mikroendoszkóp-alapú sebészeti eszközt is terveznek, amellyel iteratív eljárás során a daganatos szövet nemcsak detektálható, hanem fotoablációs technika segítségével azonnal, helyben megsemmisíthető.