Studerade tumörceller från sex patienter

Forskare vid Uppsala universitet har utvecklat GlioTrace, en metod som kombinerar mikroskopi och artificiell intelligens för att följa enskilda hjärntumörceller i levande hjärnvävnad. Metoden är ett forskningsverktyg och används ännu inte för beslut om patienters behandling, skriver universitetet i ett pressmeddelande.

I studien, som publicerats i tidskriften Nature Communications, undersökte forskarna celler från sex patienter med glioblastom. Cellerna fick växa som tumörer i mushjärnor, som sedan skars i tunna snitt och hölls vid liv i laboratoriet.

Snitten fotograferades varannan timme i upp till fem dagar. Ett maskininlärningssystem identifierade och följde cellerna, medan statistiska modeller användes för att beräkna hur de växlade mellan olika stadier.

”Hittills har vi mest bara kunnat få ögonblicksbilder av hur glioblastomceller sprids. Vår metod kombinerar mikroskopi med artificiell intelligens och låter oss följa processen när den sker i levande hjärnvävnad. Vi kunde också jämföra tumörer från olika patienter och studera hur de svarar på behandling”, säger Hitesh Mangukiya, forskare vid Institutionen för immunologi, genetik och patologi vid Uppsala universitet och en av studiens försteförfattare.”

Olika sätt att sprida sig

Forskarna såg skillnader mellan tumörerna. Vissa spreds främst längs blodkärl, andra mer diffust genom hjärnvävnaden. Enskilda celler kunde också ändra utseende och rörelsemönster och växla mellan att följa blodkärl och röra sig friare i vävnaden.

Två läkemedelssubstanser minskade cellernas rörelse och spridning i snitten, men effekten varierade mellan tumörer från olika patienter och mellan celler med olika rörelsemönster.

I vissa tumörmodeller ledde en kombination av strålning och cellgifter till en större andel celler med ett särskilt utseende. De hörde till de snabbaste och var centrala när celler växlade mellan olika stadier. Resultatet tyder på att sådana invasiva celler blir kvar efter behandling, men fler studier behövs för att avgöra om de är mer motståndskraftiga eller bidrar till att tumören återkommer.

Analysverktyget är fritt tillgängligt

Metodens analysverktyg har utvecklats av Madeleine Skeppås och kollegor vid Chalmers tekniska högskola och Göteborgs universitet. Det kan analysera hela hjärnsnitt med bilder från standardmikroskop, och mjukvaran är fritt tillgänglig för andra forskare.

Glioblastom är svårt att behandla bland annat eftersom tumörceller kan sprida sig utanför det område som kan opereras bort. Kvarvarande celler kan bidra till att cancern kommer tillbaka. Enligt universitetet behövs fler studier innan metoden kan bidra till behandlingsbeslut.