Paslėptų ligų užuominų atskleidimas naudojant nanodaleles ir AI
Įsivaizduokite „Spartan“ stadioną su 75 000 sirgalių, visi vilkintys žalias ir baltas marškinėlius, išskyrus vieną žmogų, vilkintį solidžiais žaliais marškinėliais. Būtų sunku rasti šį žmogų. Štai kaip sunku mokslininkams kraujyje rasti ligos žymenis – vadinamuosius biomarkerius. Ir vietoj vieno stadiono tyrėjai turi ieškoti 100 000 stadionų vertės informacijos. Siekdama išspręsti šį iššūkį, Mičigano valstijos universiteto tyrimų grupė, bendradarbiaujanti su Augustos universiteto, Karolinskos instituto ir Stanfordo universiteto mokslininkais, naudojo nanomediciną, dirbtinį intelektą arba AI, ir...
Paslėptų ligų užuominų atskleidimas naudojant nanodaleles ir AI
Įsivaizduokite „Spartan“ stadioną su 75 000 sirgalių, visi vilkintys žalias ir baltas marškinėlius, išskyrus vieną žmogų, vilkintį solidžiais žaliais marškinėliais. Būtų sunku rasti šį žmogų. Štai kaip sunku mokslininkams kraujyje rasti ligos žymenis – vadinamuosius biomarkerius. Ir vietoj vieno stadiono tyrėjai turi ieškoti 100 000 stadionų vertės informacijos.
Siekdama išspręsti šį iššūkį, Mičigano valstijos universiteto tyrimų grupė, bendradarbiaujanti su Augustos universiteto, Karolinskos instituto ir Stanfordo universiteto mokslininkais, naudojo nanomediciną, dirbtinį intelektą arba AI ir priežasties bei pasekmės tyrimo metodą.
Jų tikslas buvo rasti retus išplitusio prostatos vėžio ir būklės, vadinamos ateroskleroze, kuri sukelia užsikimšusias arterijas, biomarkerius. Jų tyrimų rezultatai neseniai buvo paskelbtiChemijos inžinerijos žurnalas.
Ligos paveiktos ląstelės į kraują išskiria baltymus ir kitas biomolekules. Šie baltymai suteikia vertingų užuominų apie paciento sveikatą ar ligą, todėl juos galima rinkti ir ištirti. Nustačius, jie atveria kelią didelei pažangai kuriant individualizuotą medicininį gydymą arba tiksliąją mediciną. “
Morteza Mahmoudi, MSU Žmonių medicinos koledžo Radiologijos katedros ir Tikslios sveikatos programos docentas
Kaip jie padarė atradimą
"Žmogaus kraujo plazmoje yra daug skirtingų baltymų, o rečiausi baltymai yra tie, kurie turi vertingų įžvalgų apie ligas", - paaiškino Mahmoudi. "Siekdami padidinti informaciją iš mažiau gausių plazmos baltymų, į plazmos mėginius įtraukėme mažas daleles – nanodaleles, kurių žmogaus akimis nematyti. Tada analizuodami rezultatus naudojome AI ir tikrąjį priežastinį ryšį. Taip nustatome galimus metastazavusio prostatos vėžio ir aterosklerozės biomarkerius.
„Tai pirmas kartas, kai nanomedicina, baltymų korona, AI ir tikrasis priežastinis ryšys buvo naudojami kartu siekiant nustatyti ligos priežastį“, – pridūrė jis. „Džiaugiamės, nes šis atradimas gali paskatinti ankstyvą prostatos vėžio ir aterosklerozės terapiją ir sukurti tikslinius gydymo būdus.
MSU mokslininkai Mohammad Ghassemi, Borzoo Bonakdarpour ir Liangliang Sun labai prisidėjo prie šio tyrimo, sakė Mahmoudi. Finansavimo šaltiniai yra Amerikos širdies asociacija, JAV gynybos departamento prostatos vėžio tyrimų programos gydytojų tyrimų apdovanojimas, Nacionalinis vėžio institutas ir Nacionalinis mokslo fondas.
Šaltiniai:
Guha, A.,ir kt. (2025). Dirbtinio intelekto pagrįstas kardio-onkologijos biomarkerių prognozavimas atliekant baltymų vainiko analizę. Chemijos inžinerijos žurnalas. doi.org/10.1016/j.cej.2025.161134.