Согласно исследованию, опубликованному в eLife, новый инструмент, использующий передовые технологии, может различать различные типы тромбов в зависимости от того, что их вызвало.
Этот инструмент может помочь врачам диагностировать причину тромба и помочь им выбрать лечение, которое нацелено на его разрушение. Например, это может помочь им определить, будет ли аспирин или другой вид препарата против свертывания крови лучшим выбором для человека, который только что перенес сердечный приступ или инсульт.
Сгустки крови возникают, когда маленькие липкие клетки крови, называемые тромбоцитами, сгруппируются вместе. Это может помочь остановить кровотечение после пореза, но также может быть опасным, вызывая инсульт или сердечный приступ, блокируя кровеносный сосуд. "Различные типы тромбов вызываются разными молекулами, но все они очень похожи," объясняет ведущий автор Юци Чжоу, доктор философии.D. студентка химического факультета Токийского университета, Япония. "Более того, их практически невозможно отличить друг от друга с помощью существующих инструментов, таких как микроскопы."
Чтобы разработать более эффективный подход к выявлению различных типов сгустков крови, Чжоу и ее коллеги взяли образцы крови у здорового человека, а затем подвергли их воздействию различных агентов свертывания крови. Команда сделала тысячи изображений различных типов сгустков, используя метод, называемый проточной цитометрией с высокой пропускной способностью.
Затем они использовали технологию машинного обучения, называемую сверточной нейронной сетью, чтобы обучить компьютер определять тонкие различия в форме разных типов сгустков, вызванных разными молекулами. Они протестировали этот инструмент на 25000 изображений сгустков, которые компьютер никогда раньше не видел, и обнаружили, что он также может различать большинство типов сгустков на изображениях.
Наконец, они проверили, может ли этот новый инструмент, который они назвали интеллектуальным классификатором агрегатов тромбоцитов (iPAC), диагностировать различные типы сгустков в образцах крови человека. Они взяли образцы крови у четырех здоровых людей, подвергли их воздействию различных агентов свертывания и показали, что iPAC может отличать разные типы сгустков.
"Мы показали, что iPAC – мощный инструмент для изучения основного механизма образования сгустка," Чжоу говорит. Она добавляет, что, учитывая недавние сообщения о том, что COVID-19 вызывает образование тромбов, однажды эту технологию можно будет использовать, чтобы лучше понять механизм, лежащий в основе этих сгустков, хотя многое о вирусе в настоящее время остается неизвестным.
"Использование этого нового инструмента может выявить характеристики различных типов сгустков, которые ранее не распознавались людьми, и позволить диагностировать сгустки, вызванные комбинациями агентов свертывания крови," говорит старший автор Кейсуке Года, профессор кафедры химии Токийского университета. "Информация о причинах образования тромбов может помочь исследователям и врачам оценить эффективность препаратов, препятствующих свертыванию, и выбрать правильное лечение или комбинацию методов лечения для конкретного пациента."