Odkrywanie wskazówek dotyczących ukrytych chorób za pomocą nanocząstek i sztucznej inteligencji

Odkrywanie wskazówek dotyczących ukrytych chorób za pomocą nanocząstek i sztucznej inteligencji

Wyobraź sobie stadion Spartan z 75 000 kibiców, wszyscy ubrani w zielono-białe koszulki – z wyjątkiem jednej osoby w jednolicie zielonej koszuli. Znalezienie tej osoby byłoby trudne. Właśnie dlatego naukowcom trudno jest znaleźć we krwi markery chorób – zwane biomarkerami. Zamiast jednego stadionu badacze muszą przeszukać informacje o 100 000 stadionach.

Aby sprostać temu wyzwaniu, zespół badawczy z Michigan State University we współpracy z naukowcami z Augusta University, Karolinska Institute i Stanford University wykorzystał nanomedycynę, sztuczną inteligencję, czyli sztuczną inteligencję, oraz metodę badania przyczyny i skutku.

Ich celem było znalezienie rzadkich biomarkerów rozprzestrzeniającego się raka prostaty i choroby zwanej miażdżycą, która powoduje zatykanie tętnic. Wyniki ich badań opublikowano niedawno w czasopiśmie „Dziennik inżynierii chemicznej.

Komórki dotknięte chorobą wydzielają białka i inne biomolekuły do ​​krwioobiegu. Białka te dostarczają cennych wskazówek na temat zdrowia lub choroby pacjenta i można je zbierać i badać. Raz zidentyfikowane, torują drogę do znaczącego postępu w rozwoju spersonalizowanych terapii medycznych czy medycyny precyzyjnej. „

Morteza Mahmoudi, profesor nadzwyczajny, Katedra Radiologii i Program Zdrowia Precyzyjnego w Kolegium Medycyny Człowieka MSU

Jak dokonali odkrycia

„Osocze ludzkiej krwi zawiera wiele różnych białek, a najrzadsze białka to te, które dostarczają cennych informacji na temat chorób” – wyjaśnił Mahmoudi. „Aby wzmocnić informacje z mniej występujących białek osocza, wprowadziliśmy małe cząstki – nanocząstki, których nie można zobaczyć ludzkim okiem – do próbek osocza. Następnie wykorzystaliśmy sztuczną inteligencję i prawdziwą przyczynowość do analizy wyników. W ten sposób identyfikujemy potencjalne biomarkery przerzutowego raka prostaty i miażdżycy.

„Po raz pierwszy nanomedycyna, korona białkowa, sztuczna inteligencja i rzeczywista przyczynowość zostały użyte razem w celu zidentyfikowania przyczyny choroby” – dodał. „Jesteśmy podekscytowani, ponieważ to odkrycie może potencjalnie przyspieszyć wczesne wykrywanie i opracować ukierunkowane terapie raka prostaty i miażdżycy”.

Mahmoudi stwierdził, że badacze z MSU Mohammad Ghassemi, Borzoo Bonakdarpour i Liangliang Sun wnieśli znaczący wkład w te badania. Źródła finansowania obejmują American Heart Association, nagrodę dla lekarzy w ramach programu badań nad rakiem prostaty Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych, National Cancer Institute i National Science Foundation.

Źródła: