Штучний інтелект створив повну 3Д модель зміни клітин хворобою
Немає сумнівів в тому, що медицина пройшла довгий шлях; ми знаємо більше про те, як працює людське тіло, ніж будь-коли раніше.
Бачення всередині тіла, проте, все ще є виклик. Так, у нас є скани, плями, мікроскопи, які дозволяють нам бачити роботу тіла, але вони надають тільки обмежену інформацію. Не кажучи вже про те, що вони можуть також зашкодити або змінити клітини, які лікар або дослідник намагається побачити в першу чергу.
Особливо складно зрозуміти, що відбувається з окремими клітинами, коли вони борються з хворобою. І це може ускладнити з'ясування того, що людина повинна зробити краще.
Щоб отримати більш повне уявлення про те, що відбувається в окремих клітинах, дослідники з Інституту Аллена звернулися до штучного інтелекту, щоб створити першу повну тривимірну модель людської клітини, яка показує, як все різні компоненти і структури, знайдені всередині клітини підходять і працюють разом.
Модель показує, як можуть виглядати типові індуковані людиною плюрипотентні стовбурові клітини (hiPSC) (вони вибрали hiPSCs, тому що вони клонували їх, оскільки вони відзначали різні структури всередині них). Для навчання ШІ, який його створив, дослідники провели докладні перевірки тисяч клітин - їх онлайн-інструмент, вільний і відкритий для громадськості, пропонує тривимірні види 32 000 клітин.
З цією інформацією ШІ створила модель, яка передбачає, де найбільш ймовірно знайти кожну органел або внутрішній компонент клітини, і як вона вписується в іншу частину комірки. Ця модель може передбачити, де ці органели будуть знайдені в будь-якій новій клітині, якщо вона забезпечена зображенням з мікроскопа.
Дослідники також використовували ШІ для створення імовірнісної моделі, яка найкращим чином здогадується про те, де можна було б знайти ті ж самі органели, якби вони забезпечувалися розміром і формою клітини, а також місцем її ядра.
Ці моделі корисні для лікарів і вчених, тому що вони забезпечують великий план впливу раку та інших захворювань на окремі клітини. Подаючи ШІ даними і зображеннями ракових клітин, вони можуть отримати більш повне уявлення про те, як будуть зачіпатися клітини і його окремі компоненти. І це може вказувати, як лікарі можуть допомогти кожному пацієнту в лікуванні, адаптованому до їх захворювання.
Команда з Інституту Аллена сподівається, що їх інструменти можуть допомогти демократизувати медичні дослідження, поліпшити охорону здоров'я в недостатньо обслуговуються районах. Таким чином, дослідники працюють над їх поліпшенням, створюючи більш повні моделі, згідно NPR. Вони сподіваються мати ширшу базу даних, повну моделей більшої кількості клітин, доступних протягом наступних декількох місяців.
Джерела: NPR, Allen Institute
