Fuzzy gegen den Krebs

7. November 2005, 12:49
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Wie Tumorzellen automatisch klassifiziert werden sollen

"Die Analyse von Bilddaten, zum Beispiel die Identifikation von Tumorzellen, ist nach wie vor abhängig von der Beurteilung durch menschliche Experten. Eines der wichtigsten Ziele ist es, diese visuelle Inspektion zu automatisieren", sagt Erich Peter Klement, Leiter des Fuzzy Logic Laboratoriums Linz-Hagenberg. Bei dem von Gerhard Schütz vom Institut für Biophysik der Johannes Kepler Universität Linz koordinierten Projekt "Ultra-Sensitive Proteomics und Genomics" müssen Zellen und Zellmerkmale aufgrund farblicher und morphologischer Merkmale in sehr kurzer Zeit isoliert, erkannt und klassifiziert werden.

Dabei müssen riesige Datenmengen verarbeitet werden. Durchschnittlich stecken in jeder menschlichen Zelle etwa 10.000 Proteine. Durch unterschiedliche Proteinmuster unterscheidet sich krankes von gesundem Gewebe. Die Analyse im Fuzzy Logic Laboratorium bezieht sich auf Zellen, die bei der Immunabwehr eine spezielle Rolle spielen. Diese Zellen und ihre Merkmale sollen aufgrund farblicher und morphologischer Merkmale möglichst schnell klassifiziert werden. In der gerade laufenden ersten Phase machen die Experten mithilfe einer hoch auflösenden Spezialkamera durch das Fluoreszenzmikroskop und ein Kontrast verstärkendes DIC-Mikroskop Bilder von Zellen.

Anhand dieser Bilddaten wollen die Wissenschafter einzelne Zellen erkennen, isolieren und charakterisieren. Danach wollen sie die erkennbaren morphologischen und Kontrasteigenschaften klassifizieren, um die großen Datenmengen statistisch verarbeiten zu können.

Zugleich entwickeln sie eine Datenbank, um neue Informationen mit bereits vorhandenen zusammenzuführen. Fuzzy Logic wird bei dem Projekt "Automatisierte Bildanalyse" innerhalb des Genomforschungsprogramms GEN-AU dafür sorgen, dass Daten so zusammengefasst und interpretiert werden, dass selbst lernende Bildverarbeitungsalgorithmen in Minutenschnelle Ähnlichkeiten bestimmen können. Durch die Verwendung dieser Algorithmen kann später der Rechner Tumorzellen automatisch identifizieren. (jokl/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 31. 10. 2005)

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