SISTEMA DE CONTEO AUTOMÁTICO DE COLONIAS DE CÉLULAS TUMORALES Working Paper

abstract

  • La radiobiología, que estudia el efecto de la interacción radiación-materia en sistemas biológicos, es un área fundamental para la optimización del tratamiento del cáncer por radioterapia. Una de las técnicas más utilizadas en radiobiología son los ensayos clonogénicos (o de formación de colonias), que buscan medir la pérdida en la capacidad de división celular en una célula tumoral después de haber sido tratada con radiación ionizante. El análisis de los datos obtenidos por esta técnica requiere del conteo de las colonias formadas a partir de cientos de células inicialmente irradiadas y cultivadas. Aunque existen algunos sistemas automáticos para el conteo de colonias, estos son en general muy costosos y/o sólo parcialmente automáticos. Por esta razón, en la mayoría de los casos el conteo se realiza de forma manual, haciendo de éste un proceso tedioso e impreciso. Para solucionar este problema, radiobiólogos, ingenieros y estudiantes de ingeniería biomédica y medicina de tres universidades, se unieron para desarrollar una estrategia que facilite la obtención de los datos de los ensayos clonogénicos. En este trabajo se presenta un nuevo método automático para el conteo de colonias de ensayos clonogénicos, basado en técnicas de procesamiento de imágenes. Se compararon los resultados obtenidos con el sistema automático con conteos manuales para verificar la calidad y precisión del método propuesto. Con esta nueva técnica, se espera aportar al desarrollo de soluciones prácticas en el ámbito radiobiológico, que ayuden a mejorar la obtención de datos experimentales conducentes a proponer soluciones, desde el laboratorio, a problemas de salud en el área de la radio-oncología
  • Radiobiology, which studies the effect of radiation-matter interaction in biological systems, is a fundamental area for the optimization of cancer treatment by radiotherapy. One of the most commonly used techniques in radiobiology is clonogenic (or colony formation) assays, which seek to measure the loss in cell division capacity in a tumour cell after it has been treated with ionising radiation. The analysis of the data obtained by this technique requires counting the colonies formed from hundreds of initially irradiated and cultured cells. Although there are some automatic colony counting systems, they are generally very expensive and/or only partially automatic. For this reason, in most cases the counting is done manually, making it a tedious and imprecise process. To solve this problem, radiobiologists, engineers and students of biomedical engineering and medicine from three universities came together to develop a strategy to facilitate the collection of data from cloned trials. This paper presents a new automatic method for counting colonies from clonogenic trials, based on image processing techniques. The results obtained with the automatic system were compared with manual counts to verify the quality and precision of the proposed method. With this new technique, it is expected to contribute to the development of practical solutions in the radiobiological field, which help to improve the obtaining of experimental data leading to propose solutions, from the laboratory, to health problems in the area of radio-oncology.

publication date

  • 2018/8/6