ИСТИНА

Многие патологические процессы в организме человека (например, онкологические) сопряжены с конформационными изменениями белков плазмы крови, в том числе альбумина [1]. Поэтому большой интерес вызывают исследования в области разработки методов оценки конформационного состояния белков плазмы крови. Среди прочих выделяются оптические методы, в первую очередь, стационарная и время-разрешенная флуоресцентная спектроскопия. Так, например, в работе [2] была показана возможность диагностики колоректального рака по данным автофлуоресценции плазмы крови, в которой альбумин – основной белок, на основе данных 300 пациентов. В последующих работах [3,4] на том же наборе данных методами машинного обучения точность классификации удалось довести до >90%. Однако на текущий момент такие методы работают по принципу «чёрного ящика», то есть, выявить и интерпретировать результаты классификации не всегда представляется возможным ввиду сложности архитектуры нейронных сетей или входных признаков модели. Это обстоятельство сильно ограничивает применимость такого метода диагностики для трансляции в клиническую практику. В данной работе будут представлены результаты анализа спектров флуоресценции плазмы крови, измеренных на нескольких длинах волн возбуждения (данные взяты из работы [2]), будет охарактеризована белковая флуоресценция белков плазмы крови, а также будет представлена интерпретация этих данных с точки зрения изменения конформационного состояния альбумина в плазме крови. Также будут выявлены фотофизические параметры флуоресценции белков плазмы крови, наиболее отличающихся при патологии (колоректальный рак человека), а также будут представлены результаты построения модели классификации с использованием методов машинного обучения. Работа выполнена при поддержке фонда «БАЗИС», грант №21-2-1-4-1. Литература 1. Lopukhin Y. M., Dobretsov G. E., Gryzunov Y. A. Conformational changes in albumin molecule: a new response to pathological process //Bulletin of experimental biology and medicine. – 2000. – Т. 130. – №. 1. – С. 615-619. 2. Lawaetz A. J. et al. Fluorescence spectroscopy as a potential metabonomic tool for early detection of colorectal cancer //Metabolomics. – 2012. – Т. 8. – №. 1. – С. 111-121. 3. Soares F., Becker K., Anzanello M. J. A hierarchical classifier based on human blood plasma fluorescence for non-invasive colorectal cancer screening //Artificial intelligence in medicine. – 2017. – Т. 82. – С. 1-10. 4. Shahbazy M. et al. Oblique rotation of factors: a novel pattern recognition strategy to classify fluorescence excitation–emission matrices of human blood plasma for early diagnosis of colorectal cancer //Molecular BioSystems. – 2016. – Т. 12. – №. 6. – С. 1963-1975.