Трехмерный взгляд на болезнь: раковая опухоль вышла из плоскости
Раньше патологам приходилось собирать опухоль по кусочкам, как пазл. Теперь они видят ее целиком.
Чтобы изучить раковую ткань, ее нарезают тонкими слоями, окрашивают и рассматривали под микроскопом. Готовый препарат для анализа называют «стекла».
Но теперь международная команда ученых из KAIST, Северанс-госпиталя, клиники Майо и компании Tomocube придумала способ обойтись без этих сложностей.
Они создали технологию, которая превращает прозрачную ткань в детальное 3D-изображение — как будто ее уже покрасили.
Результаты опубликованы в издании Nature Communications.
Как это работает
- Берут неразрезанную ткань и сканируют с помощью голотомографии — это метод, который улавливает малейшие изменения света при прохождении через клетки.
- Затем нейросеть дорисовывает цвета, имитируя стандартную окраску (синие ядра, розовая цитоплазма), и выстраивает объемную модель.
Проверка показала: виртуальные изображения почти неотличимы от реальных. Технология уже тестируется в больницах Кореи и США, и врачи подтверждают — она сокращает время подготовки образцов в 10 раз.
Теперь мы видим опухоль целиком, а не кусочками, — говорит профессор ЙонгКюн Пак. — Это как перейти от черно-белой карты к цветному глобусу: сразу видно, где границы рака и как клетки взаимодействуют в пространстве.
Этот метод решает три ключевые проблемы традиционной патологии:
- Артефакты — при нарезке ткань деформируется, а 3D-сканирование сохраняет ее естественную структуру.
- Время — окрашивание занимает часы, ИИ делает это за минуты.
- Неполные данные — хирурги смогут точнее определять границы опухоли, так как увидят ее целиком, а не фрагментарно.
Особенно ценно для изучения метастазов: можно отследить, как отдельные клетки «отрываются» от основной массы и проникают в другие ткани.
Главный вопрос — насколько нейросеть ошибается в сложных случаях. Например, при редких типах рака, где окраска выглядит нетипично. Алгоритм обучали на стандартных образцах, а медицина часто имеет дело с исключениями. Пока технология не прошла масштабных клинических испытаний — без этого рано отказываться от традиционных методов.
Ранее ученые разметили клетки рака, чтобы понять, как развиваются метастазы.
