Patologi menee pilveen
Meilahden kampuksella tehdään geenitutkimusta ja perustetaan uusia yrityksiä. Yksi start-upeista on Fimmic, joka kaupallistaa uutta virtuaalimikroskooppia ja siihen liittyvää pilvipalvelua.
Perinteinen mikroskooppi, jota on käytetty lääketieteessä satoja vuosia, on saanut rinnalleen virtuaalimikroskoopin. Kudos- tai solunäytteestä otetaan kuva, joka voidaan avata mille tahansa kosketusnäytölle, jopa kännykkään.
Kun kuvaa suurennetaan, näytöllä näkyvät kaikki soluelimetkin. Esimerkiksi hiiren alkiosta saa esiin maksan, munuaiset ja pikkuaivot solutason tarkkuudella.
Virtuaalimikroskooppi voi myös paljastaa syövän erityispiirteitä tavallista mikroskooppia tehokkaammin.
– Violetit pilkut ovat FoxA1-proteiinia, sanoo Johan Lundin tutkiessaan edessään olevaa eturauhasta. Hän on Suomen molekyylilääketieteen instituutti FIMMin tutkimusjohtaja ja yksi Fimmicin perustajista.
Kuvan proteiineista voi Lundinin mukaan päätellä, onko eturauhasen syöpä hyvä- vai huonoennusteinen.
– Syöpäsoluissa jotkut proteiinit häviävät, joitakin taas on tavallista enemmän. Proteiiniprofiilit tutkitaan myös hoidon vaikutusten ennustamiseksi ja oikean lääkkeen löytämiseksi.
Keinoäly tehostaa diagnostiikkaa
Skannatut kuvatiedot tallennetaan pilvipalveluun, jossa niiden tulkinnan tekee matemaattinen algoritmi eli niin sanottu kuvapohjainen keinoäly.
– Matemaattisia algoritmeja voidaan opettaa matkimaan patologin työvaiheita ja se on tällä hetkellä mielenkiintoisin tutkimushaara, sanoo Lundin.
Patologista ei kuitenkaan tule tarpeetonta, vaan keinoälymenetelmät tehostavat diagnostiikkaa ja tukevat patologin työtä. Konenäön etuna on, että se voi tutkia näytettä kokonaisuudessaan ja käydä läpi miljoonia soluja, kun taas patologi tarkastelee mikroskoopillaan yleensä vain tärkeimmät kohdat.
Idea digitaalisesta mikroskoopista ja tuloksia tulkitsevasta algoritmista sai alkunsa reilu 10 vuotta sitten, kun Lundin tutki HYKS Instituutissa rintasyöpää yhdessä lääkäriveljensä kanssa. Mukana olivat myös professorit Heikki Joensuu ja Jorma Isola.
Koska rintasyöpätutkimukseen liittyi niin paljon dataa, heidän piti keksiä uusi tallennuskeino. CD-levyt eivät olisi mahtuneet kirjahyllyyn.
– Heti alusta lähtien oli selvää, että tarvitsemme tehokkaamman ratkaisun tiedostojen tallentamiseen.
Kännykkä papa-näytteiden seulontaan?
Parhaillaan Lundin ryhmineen tutkii, voisiko webmikroskooppi toimia myös tavallisessa kännykässä. He ovat rakentaneet kännykän komponenteista mobiilimikroskooppia eli eräänlaista pienoisskanneria.
– Tarkoitus on tutkia kännykän soveltumista papa-näytteiden seulontatutkimuksiin esimerkiksi Afrikan maissa, joissa laboratorioita ei juuri ole. Mikäli papa-näyte voitaisiin seuloa digitaalisesti mobiiliskannerilla, vastaus olisi valmis saman tien. Samaa menetelmää voisi soveltaa myös malarian diagnostiikkaan, Lundin kertoo.
Mobiiliskanneria voisi periaatteessa käyttää kuka tahansa myös kotioloissa omien näytteidensä tutkimiseen. Lundinin mukaan esimerkiksi veri- tai virtsanäyte olisi teoriassa helppo tutkia mobiiliskannerilla.
Kuvista voi hänen mukaansa louhia nyt enemmän tietoa kuin koskaan ennen, ja koneälykin on jo kaikkien ulottuvilla.
– Lähes kaikissa kännykkäkameroissa on nykyään älykäs kasvojentunnistus. Koneäly katsoo kuvat läpi ja tunnistaa jo monia kohteita, ei pelkästään kasvoja. Meidän menetelmämme toimii samalla tavoin.
Teknologia tuli avuksi terveydenhuoltoon – kehon mittaaminen kiehtoo tutkijoita
Terveydenhuollossa pyritään nyt hyödyntämään uutta teknologiaa, kuten robotiikkaa, teollista internetiä (IoT) ja keinoälyä. Älyteknologian toivotaan ratkaisevan myös vanhustenhoidon ongelmia.
Aalto-yliopiston professori Raimo Sepponen on kiinnostunut etenkin kehon mittaamisesta sähköteknisin menetelmin. Rasvoja on sekä hyviksiä että pahiksia. Mikäli nämä rasvat pystytään mittaamaan, se ennustaa potilaan riskiä sairastua sydäntauteihin.
BELA-laite. Alkuperäinen kuva: Aalto-yliopisto, kuvitus: Ville Salonen
– Jenkkakahvat ovat vain hyvä asia, sillä sisäinen rasva on paljon haitallisempaa, tuumii professori.
Pahisrasvan mittaamiseksi Sepponen on kehittänyt ns. BELA-menetelmän, joka perustuu kehoon värähtelevällä magneettikentällä synnytettyjen, niin kutsuttujen pyörrevirtojen mittaamiseen.
Sepposen laboratoriosta on lähtöisin muitakin terveysteknologian keksintöjä, kuten esimerkiksi älylattia, joka hälyttää, mikäli potilas kaatuu.
Terveydenhuolto on hänen mukaansa kasvuala. Sen liiketoiminnan kasvuvauhti on maailmanlaajuisesti yli viisi prosenttia vuodessa, kehittyvissä maissa 10 prosenttia.
Sairauksien ennaltaehkäisy on kuitenkin tärkeintä ja siihen teknologian kehityksessä tähdätään.
– On löydettävä ajoissa henkilöt, joilla on korkea riski sairastua. Muutoin peli on menetetty.
Jenkkakahvat ovat vain hyvä asia, sillä sisäinen rasva on paljon haitallisempaa.
Teksti: Marja Saarikko, pääkuva: Niko Jekkonen
