Pesquisador israelense brilha com luz de metástase em melanoma

Célula de melanoma. 

No sétimo dia o Kohen o examinará, e se a afeição permaneceu inalterada em cor e a doença não se espalhou na pele, o Kohen o isolará durante outros sete dias. Levítico 13: 5 (A Bíblia de Israel)

O melanoma - considerado o tipo mais perigoso de câncer de pele - ocorre quando o corpo está exposto a radiação ultravioleta (UV) do sol ou de camas de bronzeamento. Essa exposição desencadeia defeitos genéticos que fazem com que as células da pele se multipliquem rapidamente e formem tumores malignos. As pessoas geneticamente predispostas à doença têm um risco ainda maior.

Quase seis décadas atrás, múmias preservadas do Peru datadas de 2.400 anos foram examinadas e descobriram sinais de melanoma em sua pele e tumores cancerígenos que se espalharam para os ossos. Um médico no final do século XVIII foi aparentemente o primeiro a operar com o melanoma metastático (que se espalha para outras partes do corpo), mas em 1804, um médico francês foi o primeiro a identificar o melanoma como uma doença.

Universidade Ben-Gurion de Negev

Hoje, devido ao desbaste da camada protetora de ozônio da atmosfera e à tendência de muitas pessoas - especialmente os jovens - de se bronzearem ao sol ou artificialmente sem a proteção adequada contra a luz ultravioleta, o melanoma é uma ameaça crescente à saúde. Quanto mais jovem a pessoa exposta, mais perigosa, à medida que o dano no DNA se acumula ao longo da vida.


Os tumores originam-se nos melanócitos produtores de pigmento na camada basal da epiderme da pele. Geralmente parecendo moles na pele, a maioria dos melanomas é preta ou marrom, mas eles também podem ser da cor da pele, branco, rosa, vermelho, roxo ou azul. Eles também não são simétricos e têm bordas irregulares.

Se o melanoma é reconhecido e tratado precocemente, é geralmente curável, mas se não, o câncer pode avançar e se espalhar para outras partes do corpo, onde se torna difícil de tratar e pode ser fatal. Embora não seja o mais comum dos cancros da pele, causa mais mortes.

Agora, uma equipe de pesquisa interdisciplinar liderada por um pesquisador da Universidade Ben-Gurion de Negev, em Berseba , Israel, desenvolveu um método inovador baseado em inteligência artificial (IA) para identificar células de melanoma que possam se espalhar para outras partes do corpo.

Dr. Assaf Zaritsky

O Dr. Assaf Zaritsky, do departamento de software e engenharia de sistemas de informação da BGU, e Gaudenz Danuser, do Centro Médico Southwestern da Universidade do Texas, em Dallas, são responsáveis ​​por essa conquista. Seu projeto foi recentemente apresentado como "Imagem do Dia" na prestigiosa revista The Scientist.


A abordagem prevê a filmagem de células cancerígenas vivas com câmeras microscópicas e o uso de inteligência artificial para analisar a sequência de vídeo e identificar padrões de aparência e comportamento das células que estão ligados ao potencial de propagação.

A biologia celular quantitativa passou por um crescimento dramático na última década devido a uma ampla gama de algoritmos de análise de imagem, bem como à microscopia avançada, explicou Zaritsky. "Isso permite aos pesquisadores medir quantitativamente os fenômenos celulares e subcelulares em detalhes sem precedentes e construir vários conjuntos de dados de processos biológicos celulares".

Recentemente, ele continuou, “o aprendizado de máquina vem progredindo muito e mostrou que os computadores podem superar os humanos na análise de conjuntos de dados complexos de alta dimensão”.

Como resultado, a inteligência artificial “tem um grande potencial para extrair informações ocultas de conjuntos de dados heterogêneos de imagens de células e fornecer informações biológicas mecanicistas detalhadas”.

Seu programa de “aprendizagem profunda” analisa dados de imagens de células de melanoma retiradas de xenoenxertos - camundongos implantados com material tumoral de pacientes. Zaritsky e sua equipe mostraram que sua representação do estado funcional das células individuais pode prever as chances de que um melanoma em estágio III - no qual as malignidades são limitadas ao sistema linfático - progredirão para o estágio IV - no qual a doença metastatizou além do principal. área e se espalhar para o resto do corpo do paciente.

"Além do potencial de metástase, os modelos de computador também nos permitiram distinguir entre células cancerosas de diferentes pacientes quantificando fatores que não são visíveis a olho nu", disse Zaritsky.

Ele e sua equipe também descobriram que diferentes linhas celulares de melanoma são muito mais semelhantes entre si do que a células tumorais retiradas de diferentes pacientes que não passaram por uma cultura prolongada fora do corpo humano.