Автоматизация цитологических исследований. Исследование ДНК при цитологии.
Автоматизация цитологических исследований может быть разделена на 2 этапа 1) — первичный отбор препаратов с наличием патологических изменений в клетках и исключением «пустых» н нормальных препаратов, 2) — диагностика, приближающаяся по своему уровню к гистологической.
Первый этап имеет прямое отношение к проведению массовых профилактических осмотров. Так как при этом до 97% препаратов, поступающих на исследование, оказываются нормальными, то привлечение большого числа квалифицированных специалистов-цитологов нецелесообразно. На 1-м этапе фактически производится сортировка полученных при профилактических осмотрах цитологических препаратов на 2 группы «нормальные» и «патологические» (с подозрением на наличие злокачественного роста).
На 2-м этапе проводится просмотр отобранных «патологических» препаратов врачом-цитологом и ставится соответствующий дифференциальный диагноз, причем на этом этапе предусматривается использование полуавтоматического устройства (с вводом в него информации о визуально наблюдаемых параметрах клетки).
Проблема автоматической сортировки цитологических препаратов на нормальные и препараты с подозрением на злокачественный рост не решена и находится в стадии разработки.
Основные затруднения для автоматического анализа цитологических препаратов создают наличие скоплений клеток и наслаивание их друг на друга, неравномерное их расположение н окрашивание, наличие посторонних включений (лейкоциты, бактерии, слнзь, кристаллы краски и т. д.), складчатость цитоплазмы, загибы краев клеток и т. д. Трудности здесь связаны с отсутствием общепринятых параметров, разработанных для каждой локализации, и отчасти — с необходимостью иметь ЭВМ с большой памятью.
В связи с этим большое значение имеют работы цитологов-морфологов по отбору признаков, характеризующих злокачественные и доброкачественные опухоли различных локализаций. Здесь также возникают большие трудности, так как хорошо известно, что злокачественные клетки не имеют каких-либо специфических особенностей, а следовательно, не существует никаких абсолютных критериев злокачественности.
Осуществляются небезуспешные попытки применения в клинической цитологии для дифференциальной диагностики морфометрическнх методов. Анализ гистограмм, отражающий распределение клеток в зависимости от их площади, показал, что они имеют свои особенности при различных заболеваниях ширина основания гистограммы, высота пиков, расположение последних в определенных областях гистограммы, процентное соотношение различающихся по площади клеток.
Проведенные кариометрические исследования показали, что этот метод ценен не только в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных новообразований, но и в какой-то мере в дифференциальной диагностике различных форм последних.
Особое место среди исследований подобного рода занимает количественное определение нуклеиновых кислот и главным образом дезоксирибонуклеиновой кислоты. В этом направлении к настоящему времени уже накоплен достаточный материал, из которого следует, что опухолевым клеткам в отличие от нормальных соматических клеток свойственна широкая вариабельность содержания ДНК и что увеличение среднего количества ДНК на ядро является характерным признаком злокачественных опухолей. Эти показатели, следовательно, могут быть использованы в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных поражений.
Исследование содержания ДНК в клетках проводятся различными методами абсорбционной цитоспектрофотометрии, методом цитофлюориметрии, с помощью радиоавтографии с использованием Н-тимидина. Однако следует заметить, что перечисленные методы довольно трудоемки, в связи с чем не представляется возможным исследование большого количества клеточных элементов в каждом конкретном случае. Проводится также изучение содержания ДНК в ядрах клеток различных новообразований методом импульсной цито-фотометрин.
Бурное развитие химиотерапии опухолей как одного из важнейших направлений современной онкологии, синтез и выделение из природных источников огромного количества цитостатических средств требуют точных, объективных и вместе с тем быстрых методов исследования, которые позволяли бы четко оценить степень активности и механизм действия этих веществ с целью отбора для практического применения. Цитостатические препараты, относящиеся к различным классам соединений, повреждают опухолевые клетки на определенных стадиях их жизненного цикла, вызывая глубокие нарушения обмена ДНК.
Применяемые до последнего времени радиоавтографические методы изучения синтеза ДНК трудоемки и обладают ограниченной информативностью. Значительно большие возможности для изучения активности к механизма действия противоопухолевых препаратов открываются при использовании метода импульсной цитофотометрии. Он дает возможность быстро н статистически точно получить количественную характеристику содержания ДНК в большом числе клеточных элементов на всех стадиях жизненного цикла и выявить анеуплоидные клоны клеток. Высокая чувствительность метода н относительная простота позволяют в короткий срок произвести анализ большого числа наблюдений.
Это делает его незаменимым при экспериментальном предклиническом изучении новых потенциально активных противоопухолевых веществ.