Команда исследователей из Института науки и технологий Тэгу (DGIST, Южная Корея) под руководством Юнхи Ли и Гёгвона Ку разработала метод, способный выявлять генетические мутации, вызывающие рак лёгких, по физическим свойствам экзосом — мельчайших частиц, выделяемых раковыми клетками в кровь. Новая технология может стать основой для неинвазивного и высокоточного анализа — альтернативы традиционной биопсии.

Речь идёт о диагностике немелкоклеточного рака лёгких (NSCLC) — наиболее распространённой формы заболевания, на долю которой приходится более 85% случаев. Из-за отсутствия симптомов на ранней стадии болезнь часто обнаруживается слишком поздно. Классические биопсии дают ценную информацию, но сопряжены с болью, рисками и невозможностью частого повторения.

Теперь ученые предложили инновационный подход: они анализировали экзосомы, полученные из трёх различных линий раковых клеток с разными мутациями (KRAS, EGFR и устойчивая к EGFR мутация), с помощью атомно-силовой микроскопии (AFM) — технологии, способной измерять жёсткость и форму наночастиц.

Оказалось, что экзосомы из клеток с KRAS-мутацией имели значительно большую жёсткость, чем из других линий. Это указывает на то, что даже тонкие изменения в структуре мембран клеток отражаются в физических свойствах экзосом. Экзосомы из двух других линий с близкими мутациями, наоборот, показали схожие механические характеристики.

Чтобы упростить и ускорить анализ, учёные применили искусственный интеллект. На основе данных AFM они обучили нейросетевую модель DenseNet-121, которая смогла точно определять происхождение экзосом с точностью до 96%.

Исследование открывает перспективу создания нового поколения «жидкостной биопсии», основанной не на молекулярной маркировке, а на физических параметрах. Такой подход минимизирует вмешательство и может применяться даже при слабовыраженных формах заболевания.

По словам авторов, следующим шагом станет внедрение платформы в клиническую практику, включая тестирование на реальных образцах пациентов с раком лёгких.