Varjatud haiguste vihjete paljastamine nanoosakeste ja AI abil

Varjatud haiguste vihjete paljastamine nanoosakeste ja AI abil

Kujutage ette Spartani staadionit 75 000 fänniga, kes kõik kannavad rohelisi ja valgeid särke – välja arvatud ühel rohelises särgis. Seda inimest oleks raske leida. Nii on teadlastel raske leida verest haigusmarkereid – nn biomarkereid. Ja ühe staadioni asemel peavad teadlased otsima 100 000 staadioni väärtuses teavet.

Selle väljakutse lahendamiseks kasutas Michigani osariigi ülikooli uurimisrühm, kes töötas koos Augusta ülikooli, Karolinska instituudi ja Stanfordi ülikooli teadlastega, nanomeditsiini, tehisintellekti või tehisintellekti ning põhjuse ja tagajärje uurimise meetodit.

Nende eesmärk oli leida haruldased biomarkerid levinud eesnäärmevähile ja arterite ummistumist põhjustavale seisundile, mida nimetatakse ateroskleroosiks. Nende uurimistulemused avaldati hiljuti ajakirjasJournal of Chemical Engineering.

Haigusest mõjutatud rakud eritavad vereringesse valke ja muid biomolekule. Need valgud annavad väärtuslikke vihjeid patsiendi tervise või haiguse kohta ning neid saab koguda ja uurida. Kui need on tuvastatud, sillutavad need teed märkimisväärseks edusammuks personaliseeritud ravi või täppismeditsiini väljatöötamisel. “

Morteza Mahmoudi, MSU inimmeditsiini kolledži radioloogia osakonna ja täppistervise programmi dotsent

Kuidas nad avastuse tegid

"Inimese vereplasma sisaldab palju erinevaid valke ja kõige haruldasemad on need, mis sisaldavad väärtuslikku teavet haiguste kohta," selgitas Mahmoudi. "Vähem leiduvatest plasmavalkudest pärineva teabe suurendamiseks lisasime plasmaproovidesse väikesed osakesed – nanoosakesed, mida inimsilmaga ei näe. Seejärel kasutasime tulemuste analüüsimiseks tehisintellekti ja tõelist põhjuslikku seost. Nii tuvastame metastaatilise eesnäärmevähi ja ateroskleroosi potentsiaalsed biomarkerid.

"See on esimene kord, kui nanomeditsiini, valgukorooni, tehisintellekti ja tegelikku põhjuslikku seost kasutatakse koos haiguse põhjuse tuvastamiseks," lisas ta. "Oleme põnevil, sest see avastus võib edendada varajast avastamist ja arendada eesnäärmevähi ja ateroskleroosi sihipäraseid ravimeetodeid."

MSU teadlased Mohammad Ghassemi, Borzoo Bonakdarpour ja Liangliang Sun andsid sellesse uuringusse olulise panuse, ütles Mahmoudi. Rahastamisallikate hulka kuuluvad Ameerika Südameassotsiatsioon, USA kaitseministeeriumi eesnäärmevähi uurimisprogrammi arstide auhind, riiklik vähiinstituut ja riiklik teadusfond.

Allikad: