3D-s modell a jobb zsírmáj diagnózis érdekében - Oiger
Hírek az üzleti életből és a kutatásból
Prof. Marino Zerial a drezdai Max Planck Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai Intézet egyik igazgatója. Szakterülete a máj szerkezete és a szövetek szervezése. Fotó: Katrin Boes az MPI-CBG-hez
A drezdai kutatók számítógépes modellekkel szeretnék segíteni az orvosokat, hogy időben felismerjék a betegséget.
Drezda, 2019. december 4. Drezdai orvosok és informatikusok közösen kifejlesztették a zsírmáj háromdimenziós számítógépes modelljeit. Ez a modell bemutatja az orvosoknak a májelváltozások különböző szakaszait, és segíti őket a betegség diagnosztizálásában. Ezt most a résztvevő kutatóintézetek jelentették be: a drezdai Max Planck Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai Intézet (MPI-CBG), a Drezdai Egyetemi Kórház (UKD) és a Drezdai TU Információs Szolgáltatások és Nagy teljesítményű Számítástechnikai Központ (ZIH).
A zsírmáj alkohol nélkül is kialakulhat
A tudósok különösen az „alkoholmentes zsírmáj betegségre” (NAFLD) koncentráltak. A zsír akkor halmozódik fel a májban, ha a szervezetben az inzulinegyensúly már nem működik megfelelően. Negyedik emberből előbb-utóbb ilyen probléma lép fel. Sok esetben a klinikai kép viszonylag ártalmatlan. De a NAFLD májcirrhosishoz, májrákhoz vagy májelégtelenséghez is vezethet. Akkor csak egy transzplantáció segíthet.
Lehet, hogy laikusoknak ez nem tűnik májnak, de egy hozzáértő orvos számára fontos információkat nyújt arról, hogy a beteg szerve kórosan megváltozott-e: a máj 3D-modellje. A zsírcseppek pirossal vannak jelölve, az epevezetékek hálózata pedig zöld. Ábra: Hernán Morales-Navarrete, Segovia-Miranda és mások/MPICBG
A nagy felbontású 3D szimulációk támogatják a diagnosztikát
Az ilyen változások korai felismerése érdekében az orvosok korábban szövetmintákat vettek a „gyanús” májból, és nagyon kis felbontású kétdimenziós képekkel próbálták elemezni őket. A diagnózis mennyire megbízható, nagyban függ az adott orvos szubjektív tapasztalatától. "Mindenekelőtt az ilyen képek nem nyújtanak 3D információt a szövetek szerkezetéről és működéséről" - hangsúlyozták a CBG kutatói.
A Gallen hálózat torlódása a beteg májban könnyebben látható 3D-ben
Ezért a partnerek nagy felbontású 3D-s modelleket fejlesztettek ki a zsírmájról, amelyek nemcsak a szerv geometriáját mutatják, hanem funkcionális változásokat is. Itt is a szövetminták kiindulópontját képezik, de ezeket másként szűrik és számítógépesen elemzik. A modell figyelembe veszi például a máj és az epe hálózatát. "Megállapítottuk, hogy a 3D epeúti hálózat felépítése a beteg szövetben teljesen más" - mondta Lutz Brusch a ZIH "Innovatív Számítási Módszerek" osztályától. „Az ilyen strukturális változásoknak döntő funkcionális hatásai is vannak. Az epeáramlás személyre szabott szimulációjával megállapítottuk, hogy az epeáramlás a szövet egyes kis területein károsodott, amelyet mikrokolesztázisnak is neveznek. "
A kutatók új terápiás megközelítésekre számítanak
Egy ilyen „nagyfelbontású gyógyszer” megnyitja az utat a NAFLD-hez hasonló betegségek diagnosztizálásához a korai szakaszban, „jóval a tünetek megjelenése előtt” - hangsúlyozta Marino Zerial, a CBG igazgatója, aki szintén a Drezdai Rendszerbiológiai Központhoz (CSBD) tartozik. „Ez segít a molekuláris betegséggel kapcsolatos mechanizmusok azonosításában is”. Ez pedig segít a kezelés jobb módjainak megtalálásában.
A májszövet háromdimenziós elemzése most "teljesen új bepillantást enged a betegség mechanizmusaiba" - tette hozzá Jochen Hampe egyetemi klinika professzora. „Így sokkal jobban megértjük, hogyan viszonyul például az epe áramlása és a betegség előrehaladása. Ez új terápiás megközelítéseket is eredményez. "
Tudományos publikáció:
Fabián Segovia-Miranda, Hernán Morales-Navarrete, Michael Kücken, Vincent Moser, Sarah
Seifert, Urska Repnik, Fabian Rost, Mario Brosch, Alexander Hendricks, Sebastian Hinz,
Christoph Röcken, Dieter Lütjohann, Yannis Kalaidzidis, Clemens Schafmayer, Lutz Brusch,
Jochen Hampeand és Marino Zerial: „3D térbeli felbontású geometriai és funkcionális modelljei
az emberi májszövet a NAFLD progressziójának új aspektusait tárja fel. " Természetgyógyász, december 2
2019. Hivatkozás: Doi: 10.1038/s41591-019-0660-7