Künstliche Intelligenz identifiziert Tumorzellen

Test von Forschern der National University of Singapore dauert nur Minuten statt Stunden

So sieht das aufgelöste Farbspektrum zur Tumoranalyse aus (Foto: nus.edu.sg)

Singapur (pte004/18.03.2021/06:15)

Krebs- und gesunde Zellen sehen unter dem Mikroskop oft ähnlich aus, sodass sie nicht eindeutig zuzuordnen sind. Das ist jedoch möglich, wenn man den Säuregehalt der Zellen überprüft. Diese ergibt eine deutliche Unterscheidung. Forscher an der National University of Singapore (NUS) haben die Säuregehaltsbestimmung jetzt mit Hilfe einer Software automatisiert, die auf künstlicher Intelligenz basiert. Der Test dauert nur 35 Minuten und das Ergebnis ist zu 95 Prozent zuverlässig. Bisher dauern solche Tests mehrere Stunden.

[b]Verschiedene Tumortypen lassen sich unterscheiden[/b]

„Wir haben ein schnelles, kostengünstiges und genaues Werkzeug für die Krebsdiagnose entwickelt", sagt Professor Lim Chwee Teck, Direktor des NUS-Instituts für Gesundheitsinnovation und -technologie. Die Methode des NUS-Teams basiert auf Bromthymolblau, das seine Farbe je nach Säuregrad einer Lösung ändert, ähnlich wie Lackmuspapier. Doch die NUS-Chemikalie ist vielfältiger – Lackmus kennt nur zwei Farben, blau und rot. Bromthymolblau dagegen bietet ein ganzes Farbspektrum aus rot, grün und blau. Jede Kombination ist typisch für eine bestimmte Krebszelle, sodass sich nicht nur gesunde von kranken Zellen unterscheiden lassen, sondern auch der Tumortyp bestimmt werden kann. 

[b]Mit einfachen Geräten ohne lange Vorbereitung[/b]

Die NUS-Forscher kombinieren ein Standardmikroskop mit einer Farbkamera. Diese erfasst das Farbspektrum. Ein auf künstlicher Intelligenz (KI) basierender Algorithmus wertet es aus und identifiziert die jeweilige Krebsart. „Im Gegensatz zu anderen Zellanalysetechniken verwenden wir einfache, kostengünstige Geräte", sagt Lim. Die Analyse erfordere keine langwierige Vorbereitung. „Mit KI können wir Zellen schneller und genauer screenen. Darüber hinaus können wir lebende Zellen überwachen und analysieren, ohne die Zellen abzutöten." So seien eventuell notwendige nachgelagerte Analyse möglich, für die lebende Zellen erforderlich seien.

[b]Echtzeittests im Visier[/b]

Im nächsten Schritt will Lims Team die Analyse in Echtzeit möglich machen. Dann können Zellen, die sich im Blut befinden, sofort identifiziert werden. Sie gelangen hinein, wenn sie sich aus einem Tumor lösen  und sich auf die Suche nach neuen Angriffszielen im Körper machen.

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