Разкриване на улики за скрити болести с наночастици и AI

Разкриване на улики за скрити болести с наночастици и AI

Представете си стадион „Спартан“ със 75 000 фенове, всички облечени в зелени и бели фланелки – с изключение на един човек с плътна зелена фланелка. Би било трудно да се намери този човек. Ето колко трудно е за учените да намерят маркери на болестта - наречени биомаркери - в кръвта. И вместо един стадион, изследователите трябва да търсят информация за 100 000 стадиона.

За да се справи с това предизвикателство, изследователски екип от Мичиганския държавен университет, работещ с учени от университета Аугуста, института Каролинска и университета Станфорд, използва наномедицина, изкуствен интелект или AI и метод за изследване на причината и следствието.

Тяхната цел беше да намерят редки биомаркери за рак на простатата, който се е разпространил и състояние, наречено атеросклероза, което причинява запушени артерии. Резултатите от техните изследвания бяха публикувани наскоро вJournal of Chemical Engineering.

Клетките, засегнати от болестта, отделят протеини и други биомолекули в кръвния поток. Тези протеини предоставят ценни улики за здравето или заболяването на пациента и могат да бъдат събрани и изследвани. Веднъж идентифицирани, те проправят пътя за значителен напредък в разработването на персонализирани медицински лечения или прецизна медицина. “

Мортеза Махмуди, доцент, Катедра по радиология и програма за прецизно здраве в Колежа по хуманна медицина на MSU

Как са направили откритието

„Плазмата на човешката кръв съдържа много различни протеини и най-редките протеини са тези, които съдържат ценна информация за болестите“, обясни Махмуди. „За да увеличим информацията от по-малко разпространените плазмени протеини, въведохме малки частици – наночастици, които не могат да се видят с човешкото око – в плазмени проби. След това използвахме AI и истинска причинно-следствена връзка, за да анализираме резултатите. Това е начинът, по който идентифицираме потенциални биомаркери за метастатичен рак на простатата и атеросклероза.

„Това е първият път, когато наномедицината, протеиновата корона, изкуственият интелект и действителната причинно-следствена връзка са използвани заедно за идентифициране на причината за заболяването“, добави той. „Ние сме развълнувани, защото това откритие има потенциала да подобри ранното откриване и да разработи целеви терапии за рак на простатата и атеросклероза.“

Изследователите на MSU Мохамад Гасеми, Борзу Бонакдарпур и Лианглианг Сун направиха значителен принос за това изследване, каза Махмуди. Източниците на финансиране включват Американската кардиологична асоциация, Наградата за лекарски изследвания на Програмата за изследване на рака на простатата на Министерството на отбраната на САЩ, Националния институт по рака и Националната научна фондация.

източници: