剑桥利用3D VR可视化技术研究肿瘤 针对个体细胞基因治愈癌症

癌症作为危害人类生命的重大疾病,若干年来从未获得有效治愈率的原因,应该是由于目前绝大多数治疗方法都不是针对每个患者制定的差异化治疗方案。而肿瘤是一种基因突变,需要介入每个不同患者的细胞和基因层面上的分析,才能获得有效的治疗。

剑桥大学的一组研究人员正在尝试利用VR和3D可视化技术,进入细胞DNA层面进行研究,获得肿瘤形成原因上的治疗方案,从根本上治愈癌症。

简单的解释就是,把肿瘤(比如乳腺癌)先切成(能展示细胞各个维度切面的)极薄的片,然后将这些切片进行成像分析,以搞清楚每个个体细胞的基因组成,再利用所有切片的影像和数据资料创建3D模型,然后研究人员在VR中“进入”这些“可视化的3D肿瘤细胞”对其基因结构和特征、发展趋势进行分析,并依据这些可视化的结构制定出针对基因层面的个性化治疗手段。相信这种“根治”才是彻底解决目前人类对于绝大多数癌症治表不治本的正确路径。


该研究小组的首席研究员Greg Hannon在关于这项研究访谈视频里说:“我们希望在虚拟现实中创建一个互动的、可信的肿瘤3D模型,科学家可以‘进入’并仔细观察它。”“我认为这项技术不仅仅是改变了人类如何理解癌症成因,同时也是理解有机体最初如何发育的最前沿科技。”

虽然目前医疗领域对VR应用的需求很多,也有不少技术曝光,但是VR能真正帮助解决重大医学难题的案例非常少。大多数集中在辅助外科手术(术前精准检查、合理制定方案、术中调用资料和直播等)

、以及心理辅助治疗等方面。真正能利用到VR技术的“核心”——沉浸式体验进行细胞层面研究的,剑桥这个项目算是第一个利用VR技术进行的重大试验。

虽然对于肿瘤细胞的切片,甚至3D扫描的影像都早已应用在目前的医学检查中,但是细胞是有生命的,它们随时在发展变化。不了解这些发展和变化的方式,就无法获得抑制和扭转这种变异的手段。Greg Hannon表示:“所有种类的生物问题都发生在3D中,细胞之间如何交流沟通,我们至今都没有办法了解。”

通过“进入”一个个发展变化中的细胞内容,详细了解它们的变化规律,摸清它们是如何“交流”的,才能掌握它们的生长路径。事实上,这种基因层面治理肿瘤的思路在目前的临床上也都获得了一些很小范围的验证。此前美国前总统卡特向公众公布其癌症治愈的消息时,有分析指出,因为这种基于个性化基因层面的“精准治疗”方式,使得这位90岁高龄的老人,得以在短期内治愈癌症。然而这种有效的方式因为价格昂贵,目前并不能惠及绝大多数普通百姓。

剑桥大学的这一研究项目已经入选英国癌症研究挑战赛,该大赛会为这类前沿科技项目提供2000万英镑的研究经费和6年时间。希望这一极具前途的研究成果不用我们等待6年吧。

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