Они наблюдали за злокачественными фибросаркомами и нормальными фибробластами в чашке Петри и выяснили: если отслеживать траектории их перемещения, можно отличить больные клетки от здоровых с точностью до 94%. Этот метод не только помогает в диагностике, но и раскрывает новые детали о функциях, связанных с подвижностью клеток, например, заживлении тканей.

Микроскопы используют веками, но обычно ученые изучают форму клеток, их содержимое и структуру. Однако клетки — это не статичные объекты, они двигаются, и это движение может многое рассказать. Например, раковые клетки распространяются по организму именно благодаря своей подвижности.

Проблема в том, что отслеживать движение клеток сложно. Если брать небольшую группу, результат будет неточным. Чтобы метод работал, нужно автоматически анализировать множество клеток.

Часто для этого применяют флуоресцентные метки, которые упрощают наблюдение, но могут влиять на поведение клеток. Идеальный вариант — автоматический анализ без меток, с обычным микроскопом.

Команда профессора Хироми Миёши использовала фазово-контрастную микроскопию — простой и доступный метод, не требующий окрашивания. С помощью специального алгоритма они смогли отследить траектории движения клеток и выделить ключевые параметры:

• скорость перемещения,
• извилистость пути,
• частоту плавных поворотов.

Когда сравнили здоровые фибробласты и раковые фибросаркомы, оказалось, что они двигаются по-разному. Например, злокачественные клетки чаще меняют направление и движутся менее плавно.

Комбинация двух параметров — общей кривизны пути и частоты мелких поворотов — позволила определять раковые клетки с точностью 94%.

Этот метод можно применять не только для диагностики рака, но и для изучения других процессов, где важно движение клеток: заживление ран, рост тканей и даже борьба с инфекциями.

Открытие обозначает несколько перспектив:

• Неинвазивная диагностика — можно анализировать клетки без химического вмешательства, что снижает риск искажений.
• Раннее выявление рака — если технологию доработать, она может стать частью скрининга, особенно для агрессивных типов опухолей.
• Изучение метастазирования — понимание того, как двигаются раковые клетки, поможет создать препараты, блокирующие их распространение.
• Регенеративная медицина — метод пригодится в разработке методов ускоренного заживления тканей.

Главное преимущество — простота. Фазово-контрастная микроскопия есть в большинстве лабораторий, а алгоритмы анализа можно внедрить в существующие системы.

Ранее ученые разработали метки, упрощающие наблюдение за аминокислотами.