Desarrollo de un software para detectar y cuantificar la marcación por inmunohistoquímica en biopsias

Autores
Quiñones, Michael; Doctorovich, Juan; Revollo, Natalia; Gandini, Norberto Ariel; Delrieux, Claudio Augusto; Colo, Georgina Pamela
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Para la detección de los niveles de expresión de proteínas en biopsias humanas y tejidos provenientes de modelos experimentales, se utiliza la técnica de inmunohistoquímica (IHQ). Esta técnica es de elección por patólogos e investigadores para estudiar biomarcadores relacionados con el desarrollo del cáncer y de otras patologías en tejidos. Ante la necesidad de estandarizar la cuantificación de los niveles de expresión del biomarcador y atendiendo a recomendaciones de sociedades biomédicas, nos propusimos como objetivo el desarrollo de un software que permitiera la detección y cuantificación de los niveles de expresión de proteínas por IHQ. Se emplearon biopsias humanas de gliomas y carcinomas de colon, cabeza y cuello, pulmón, tiroides y mama provenientes de hospitales de Bahía Blanca. Además, se emplearon muestras provenientes de modelos animales singeneicos y de xenotransplantes. Las muestras fueron procesadas mediante la técnica de IHQ para determinar la expresión de varias proteínas de interés de diagnóstico asistencial y de investigación. La digitalización de los cortes histológicos a distintos aumentos se realizó empleando microscopio Olympus CX31 acoplado a sistema de captura de imágenes. Las muestras fueron previamente semicuantificadas por el método IRS (immunoreactive score): producto de la multiplicación del valor de intensidad de la coloración marrón (0-3) y el número de células positivas marcadas (0-4), por tres observadores independientes. Se separaron las biopsias en IRS alto (IRS=12 a 9), moderado (IRS=8,9 a 4), bajo (IRS=3,9 a 1) y nulo (IRS<1), para el desarrollo del software. Utilizando el lenguaje Python se entrenó un modelo de aprendizaje supervisado (Random Forest) con diferentes regiones de interés y desinterés. El desempeño del modelo se refleja en una matriz de confusión. Se propone una disposición, para mediante la digitalización de las muestras y herramientas de inteligencia artificial, enseñarle al software a detectar los núcleos celulares, segmentar la zona de interés alrededor de esta organela y relacionar la cantidad de marcación positiva con el total de la imagen. El desarrollo de un software que permita la correcta detección y cuantificación de células positivas para la reacción de IHQ, complementa la labor del investigador en la determinación del IRS, reduciendo los márgenes de errores humanos y acelerando los tiempos del análisis de tejidos inmunomarcados.
Fil: Quiñones, Michael. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina
Fil: Doctorovich, Juan. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina
Fil: Revollo, Natalia. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina
Fil: Gandini, Norberto Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina
Fil: Delrieux, Claudio Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina
Fil: Colo, Georgina Pamela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina
IV Jornadas de Investigadores en formación en CYT
Bernal
Argentina
Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología
Materia
INMUNOHISTOQUÍMICA
SOFTWARE
IRS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Fil: Quiñones, Michael. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina
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Fil: Gandini, Norberto Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina
Fil: Delrieux, Claudio Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina
Fil: Colo, Georgina Pamela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; Argentina
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