Descoperirea indicii de boli ascunse cu nanoparticule și IA

Descoperirea indicii de boli ascunse cu nanoparticule și IA

Imaginați-vă Stadionul Spartan cu 75.000 de fani, toți purtând tricouri verzi și albe – cu excepția unei persoane cu o cămașă verde solidă. Ar fi greu să găsești această persoană. Așa este cât de dificil este pentru oamenii de știință să găsească markeri de boală – numiți biomarkeri – în sânge. Și în loc de un stadion, cercetătorii trebuie să caute informații în valoare de 100.000 de stadioane.

Pentru a face față acestei provocări, o echipă de cercetare de la Universitatea de Stat din Michigan, care lucrează cu oameni de știință de la Universitatea Augusta, Institutul Karolinska și Universitatea Stanford, a folosit nanomedicină, inteligența artificială sau AI și o metodă pentru studiul cauzei și efectului.

Scopul lor a fost de a găsi biomarkeri rari pentru cancerul de prostată care s-a răspândit și o afecțiune numită ateroscleroză care provoacă arterele înfundate. Rezultatele cercetării lor au fost publicate recent înJurnalul de Inginerie Chimică.

Celulele afectate de boală secretă proteine ​​și alte biomolecule în fluxul sanguin. Aceste proteine ​​oferă indicii valoroase despre sănătatea sau boala unui pacient și pot fi colectate și studiate. Odată identificate, ele deschide calea pentru progrese semnificative în dezvoltarea tratamentelor medicale personalizate sau a medicinei de precizie. „

Morteza Mahmoudi, profesor asociat, Departamentul de Radiologie și Programul Precision Health la Colegiul de Medicină Umană MSU

Cum au făcut descoperirea

„Plama sângelui uman conține multe proteine ​​diferite, iar cele mai rare proteine ​​sunt cele care conțin informații valoroase despre boli”, a explicat Mahmoudi. „Pentru a mări informațiile din proteinele plasmatice mai puțin abundente, am introdus particule mici - nanoparticule care nu pot fi văzute cu ochiul uman - în probe de plasmă. Apoi am folosit AI și cauzalitatea adevărată pentru a analiza rezultatele. Așa identificăm potențialii biomarkeri pentru cancerul de prostată metastatic și ateroscleroza.

„Este prima dată când nanomedicina, corona proteică, inteligența artificială și cauzalitatea reală au fost folosite împreună pentru a identifica o cauză a bolii”, a adăugat el. „Suntem încântați pentru că această descoperire are potențialul de a avansa detectarea precoce și de a dezvolta terapii țintite pentru cancerul de prostată și ateroscleroza.”

Cercetătorii MSU Mohammad Ghassemi, Borzoo Bonakdarpour și Liangliang Sun au adus contribuții semnificative la această cercetare, a spus Mahmoudi. Sursele de finanțare includ Asociația Americană a Inimii, Departamentul de Apărare al SUA pentru Programul de Cercetare a Cancerului de Prostată Premiul pentru Cercetare a Medicului, Institutul Național al Cancerului și Fundația Națională pentru Știință.

Surse: