Учени от университета „Макгил“ в Канада разработиха система на базата на изкуствен интелект (ИИ), която може да открива трудноуловими молекулярни маркери на заболявания в отделните клетки. Резултатите са публикувани в списание Nature Communications и представени от Science Daily.
Авторите на изследването обясняват, че много болести оставят своя „отпечатък“ под формата на фини промени в експресията на РНК. Тези сигнали могат да разкрият не само наличието на заболяване, но и неговия стадий или ефективността на дадено лечение.
Ограниченията на традиционните методи
Обичайните техники за анализ разглеждат експресията на РНК на ниво цял ген, което води до загуба на важна информация за активността на отделните клетки. Така често остават незабелязани молекулярни промени, свързани с болести.
Новият подход: анализ на екзони
Екипът от „Макгил“ е създал система, наречена DOLPHIN, която изследва РНК на ниво екзони – малки участъци, изграждащи окончателната структура на гена. Така ИИ алгоритъмът дава по-точна представа за генетичните изменения, които предшестват или съпътстват развитието на болести.
„Гените са устроени като LEGO конструктор. Нашата система анализира как тези части се комбинират и засича сигнали, които преди бяха недостъпни за диагностика“, обяснява водещият автор Кайлу Сонг.
DOLPHIN вече откри нови маркери за рак
В експеримент с пациенти с рак на панкреаса, изкуственият интелект е успял да идентифицира над 800 нови маркера, които не са били засечени от традиционните методи. Освен това системата е разграничила пациенти с агресивни форми на тумора от такива с по-леки прояви.
Бъдещето: виртуални клетки и персонализирана медицина
Според учените, в следващите години DOLPHIN може да се използва за създаване на „виртуални клетки“ – цифрови модели, които имитират поведението на реалните клетки и тяхната реакция към лекарства. Това ще даде възможност за прогнозиране на ефективността на терапии още преди клинични изпитвания.
